Морската вода е еден од најзастапените ресурси на земјата, кој ветува и како извор на водород - пожелен како извор на чиста енергија - и како вода за пиење во сушните клими. Но, дури и кога технологиите за разделување вода способни за производство на водород од слатка вода станаа поефективни, морската вода остана предизвик.

Истражувачите од Универзитетот во Хјустон објавија значителен пробив со нов катализатор за реакција на еволуција на кислород кој, во комбинација со катализатор за реакција на еволуција на водород, постигна густина на струја способна да ги поддржи индустриските барања додека бара релативно низок напон за да започне електролиза на морската вода.

Истражувачите велат дека уредот, составен од евтини нитриди од неблагородни метали, успева да избегне многу од пречките кои ги ограничиле претходните обиди за ефтино производство на водород или безбедна вода за пиење од морската вода. Работата е опишана во Nature Communications.

Жифенг Рен, директор на Тексасскиот центар за суперспроводливост во УХ и соодветен автор на трудот, рече дека главна пречка е недостатокот на катализатор што може ефективно да ја раздвои морската вода за да произведе водород, без да ослободи и јони на натриум, хлор, калциум. и други компоненти на морската вода, кои штом ќе се ослободат може да се населат на катализаторот и да го направат неактивен. Јоните на хлор се особено проблематични, делумно затоа што на хлорот му треба само малку повисок напон за ослободување отколку што е потребен за ослободување на водородот.

Истражувачите ги тестирале катализаторите со морска вода извлечена од заливот Галвстон во близина на брегот на Тексас. Рен, д-р Андерсон, професор по физика во УХ, рече дека исто така ќе работи и со отпадна вода, обезбедувајќи друг извор на водород од вода кој инаку е неупотреблив без скап третман.

„Повеќето луѓе користат чиста слатка вода за производство на водород со разделување на вода“, рече тој. „Но, достапноста на чиста слатка вода е ограничена“.

За да се справат со предизвиците, истражувачите дизајнираа и синтетизираа тродимензионален катализатор за реакција на еволуција на кислород во јадрото со помош на преоден метал-нитрид, со наночестички направени од соединение никло-железо-нитрид и нанопрачки од никел-молибден-нитрид на порозна никлева пена.

Првиот автор Луо Ју, постдокторски истражувач во УХ, кој исто така е поврзан со Нормалниот универзитет на Централна Кина, рече дека новиот катализатор за реакција на еволуцијата на кислородот бил поврзан со претходно пријавен катализатор за реакција на еволуција на водород од нанопрачки никкл-молибден-нитрид.

Катализаторите беа интегрирани во алкален електролизатор со две електроди, кој може да се напојува со отпадна топлина преку термоелектричен уред или со AA батерија.

Напонот на ќелијата потребен за производство на густина на струја од 100 милиампери на квадратен сантиметар (мерка за густината на струјата, или mA cm-2) се движеше од 1,564 V до 1,581 V.

Напонот е значаен, рече Ју, бидејќи додека напонот од најмалку 1,23 V е потребен за производство на водород, хлорот се произведува на напон од 1,73 V, што значи дека уредот мораше да може да произведе значајни нивоа на густина на струја со напон. помеѓу двете нивоа.

Покрај Рен и Ју, истражувачите на трудот ги вклучуваат Кинг Жу, Шаовеи Сонг, Брајан МекЕлхени, Дежи Ванг, Чунџенг Ву, Жаоџун Чин, Џиминг Бао и Шуо Чен, сите од УХ; и Јинг Ју од Нормалниот универзитет во Централна Кина.

Добијте ги најновите научни вести со бесплатните билтени за е-пошта на ScienceDaily, ажурирани секојдневно и неделно. Или гледајте ажурирани вести на час во вашиот RSS читач:

Кажете ни што мислите за ScienceDaily - ги поздравуваме и позитивните и негативните коментари. Дали имате проблеми со користење на страницата? Прашања?