Инновационный недорогой катализатор повышает эффективность производства «зеленого» водорода
На сайте инверторы ру, вы можете купить аккумулятор FIAMM 12 FGHL 34
Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета в штате Виктория использовали усовершенствованный катализатор на основе диоксида титана, чтобы увеличить производство «зеленого» водорода более чем в 80 раз по сравнению с использованием необработанной коммерческой версии.
Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета в штате Виктория и их коллеги из Китая продемонстрировали недорогой способ значительного увеличения производства «зеленого» водорода с использованием улучшенного диоксида титана (TiO2) — материала, который уже широко используется в энергетических технологиях.
«Зеленый» водород считается ключевым инструментом декарбонизации тяжелой промышленности, но стоимость и эффективность его производства остаются серьезными препятствиями. Один из перспективных подходов к производству водорода заключается в использовании света для расщепления воды на водород и кислород, но на практике большая часть этой энергии теряется, прежде чем она успевает совершить полезную работу.
По словам ведущего исследователя, доктора Дерека Хао из Школы естественных наук Мельбурнского королевского технологического университета, это исследование направлено на сокращение отходов, чтобы большая часть энергии шла на производство водорода, а не терялась в процессе.
Команда разработала наносферный катализатор на основе диоксида титана, проведя ряд целенаправленных модификаций, включая добавление атомов никеля, создание дефектов, которые помогают управлять движением энергии, и формирование из материала крошечных полых сфер для лучшего улавливания света.
Эти изменения позволяют системе дольше удерживать энергию и направлять ее туда, где образуется водород.
При тестировании в контролируемых лабораторных условиях с использованием раствора, содержащего метанол, а не при полном расщеплении воды, исследователи сообщили о выработке водорода в количестве, более чем в 80 раз превышающем выработку при использовании необработанного коммерческого диоксида титана. Система сохраняла эффективность при повторных испытаниях, что говорит о стабильности подхода с течением времени.
Хотя команда признала, что необходимы дальнейшие исследования для проверки производительности системы при полном солнечном свете и в практических условиях производства водорода, Хао сказал, что работа показывает, как более дешевые и широко доступные материалы могут помочь снизить стоимость производства экологически чистого водорода.
«Исследование показывает, как можно усовершенствовать распространенный материал, чтобы получать больше водорода, и указывает на практическое направление для будущих работ, — сказал он.
— Если аналогичных результатов удастся добиться в реальных условиях, это поможет снизить стоимость масштабного производства экологически чистого водорода.»
По словам Хао, эти результаты особенно примечательны, поскольку многие высокоэффективные системы производства водорода используют дорогие драгоценные металлы, такие как платина.
«Эта работа показывает, что сопоставимых результатов можно добиться с помощью недорогих и широко доступных материалов, что крайне важно для масштабирования производства водорода», — сказал он.
Статья «Наноограниченные одноатомные асимметричные участки Ni–O–Ti для высокоэффективной и стабильной фотокаталитической выработки водорода» опубликована в журнале Applied Catalysis B: Environment and Energy.
В исследовании также приняли участие ученые из Чжоукоуского педагогического университета и Синьянского университета в Китае.