Κοβάλτιο και βολφράμιο – το κλειδί για φθηνότερο και καθαρότερο υδρογόνο

Κοβάλτιο και βολφράμιο - το κλειδί για φθηνότερο και καθαρότερο υδρογόνο

Κοβάλτιο και βολφράμιο – το κλειδί για φθηνότερο και καθαρότερο υδρογόνο.

Η ηλεκτρόλυση, δηλαδή η διάσπαση μορίων νερού με ηλεκτρισμό, είναι ο καθαρότερος τρόπος για να αποκτήσετε υδρογόνο, ένα καθαρό και ανανεώσιμο καύσιμο. Τώρα, οι ερευνητές της ICIQ και της URV, με επικεφαλής τον καθηγητή José Ramón Galán-Mascarós, έχουν σχεδιάσει έναν νέο καταλύτη που μειώνει το κόστος της ηλεκτρολυτικής παραγωγής υδρογόνου. Οι καταλύτες μειώνουν την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για να σπάσουν οι χημικοί δεσμοί, να επιταχυνθεί η αντίδραση και να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια ενέργειας.

“Κανονικά, το υδρογόνο αποκτάται από τη χρήση μιας φτηνής διαδικασίας που ονομάζεται αναμόρφωση του ατμού, αλλά αυτό δεν είναι καθαρό υδρογόνο – αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί φυσικό αέριο και παράγει διοξείδιο του άνθρακα και άλλες μολυσματικές ουσίες”, λέει ο Galán-Mascarós. “Η διάσπαση του μορίου του νερού είναι καθαρότερη, αλλά δεν είναι εύκολη. Πρέπει να αναπτύξουμε φτηνούς και αποτελεσματικούς καταλύτες που θα μας επιτρέψουν να αποκτήσουμε υδρογόνο σε ανταγωνιστικές τιμές”, λέει. Μέχρι σήμερα, οι καλύτεροι καταλύτες βασίζονται σε οξείδια του ιριδίου, αλλά το ιρίδιο είναι ένα πολύ ακριβό και σπάνιο πολύτιμο μέταλλο.

Οι χημικοί της ICIQ και της URV ανακάλυψαν μια ένωση κατασκευασμένη από κοβάλτιο και ονομάζεται πολυοξυμεταλλικό που μπορεί να καταλύει το σχίσιμο του νερού καλύτερα από το ιρίδιο. “Τα πολυοξομεταλλικά είναι νανομετρικά μοριακά οξείδια που συνδυάζουν τα καλύτερα των δύο κόσμων: τη δραστικότητα των οξειδίων και την ευελιξία των μορίων”, εξηγεί η Μάρτα Μπλασκό-Αϊχάρτ, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο ICIQ και πρώτος συγγραφέας του εγγράφου Φυσικής Χημείας . “Τα πολυοξομεταλλικά μας είναι φθηνότερα από το ιρίδιο και μας επιτρέπουν να δουλεύουμε σε όξινα μέσα, τα οποία θεωρούνται βέλτιστα μέσα για την παραγωγή οξυγόνου, που κανονικά θα ήταν μειονέκτημα για τους καταλύτες, γιατί συνήθως διαβρώνονται από το οξύ”, λέει η Μπλασκό-Αϊχάρτ.

Ο Joaquín Soriano, συν-συγγραφέας του εγγράφου και επί του παρόντος μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Trinity College στο Δουβλίνο, λέει: «Οι καταλύτες μας δουλεύουν ιδιαίτερα καλά όταν δουλεύουμε με χαμηλές τάσεις, κάτι που φαίνεται να είναι ένα μειονέκτημα, αλλά είναι ένα πλεονέκτημα. εξοικονομεί ηλεκτρικό ρεύμα και σύντομα θα μας επιτρέψει να αποκτήσουμε την ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση νερού από ανανεώσιμες πηγές όπως οι ηλιακοί συλλέκτες».

Οι ερευνητές παρουσιάζουν μια επιπλέον ανακάλυψη. Όταν οι καταλύτες στηρίζονται σε ένα μερικώς υδρόφοβο υλικό, η αποτελεσματικότητα της μεθόδου βελτιώνεται. Αυτό παράγει έναν “αδιάβροχο” αντιδραστήρα στον οποίο η ηλεκτρόλυση προχωρεί πιο γρήγορα και επίσης ενισχύει τη διάρκεια ζωής των καταλυτών. Η νέα μεθοδολογία όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση των νέων πολυοξυμεταλικών κοβαλτίου-βολφραμίου αλλά και πολλών άλλων καταλυτικών συστημάτων. Σήμερα, οι ερευνητές διερευνούν νέους τρόπους εκμετάλλευσης αυτού του ευρήματος, αναπτύσσοντας νέα υδρόφοβα ικρίματα για να ενισχύσουν περαιτέρω την αποτελεσματικότητα της διάσπασης του νερού , ένα θεμελιώδες βήμα προς την εξέλιξη της τεχνητής φωτοσύνθεσης.

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Παρακαλώ εισάγετε το σχόλιο σας!
Παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας