Uji i detit është një nga burimet më të bollshme në tokë, duke ofruar premtime si burim hidrogjeni – i dëshirueshëm si burim energjie të pastër – dhe ujë të pijshëm në klimat e thata. Por edhe pse teknologjitë e ndarjes së ujit të afta për të prodhuar hidrogjen nga uji i ëmbël janë bërë më efektive, uji i detit ka mbetur një sfidë.

Studiuesit nga Universiteti i Hjustonit kanë raportuar një përparim të rëndësishëm me një katalizator të ri të reaksionit të evolucionit të oksigjenit që, i kombinuar me një katalizator reaksioni të evolucionit të hidrogjenit, ka arritur dendësi të rrymës të afta për të mbështetur kërkesat industriale, ndërkohë që kërkon tension relativisht të ulët për të filluar elektrolizën e ujit të detit.

Studiuesit thonë se pajisja, e përbërë nga nitride të lira të metaleve jo fisnike, arrin të shmangë shumë nga pengesat që kanë kufizuar përpjekjet e mëparshme për të prodhuar me çmim të lirë hidrogjen ose ujë të pijshëm të sigurt nga uji i detit. Puna përshkruhet në Nature Communications.

Zhifeng Ren, drejtor i Qendrës së Teksasit për Superpërcjellshmërinë në UH dhe një autor përkatës për punimin, tha se një pengesë kryesore ka qenë mungesa e një katalizatori që mund të ndajë në mënyrë efektive ujin e detit për të prodhuar hidrogjen pa vendosur gjithashtu jone të lira të natriumit, klorit dhe kalciumit. dhe përbërës të tjerë të ujit të detit, të cilët pasi të lirohen mund të vendosen në katalizator dhe ta bëjnë atë joaktiv. Jonet e klorit janë veçanërisht problematike, pjesërisht sepse klori kërkon vetëm tension pak më të lartë për t'u çliruar se sa nevojitet për të çliruar hidrogjenin.

Studiuesit testuan katalizatorët me ujë deti të nxjerrë nga Gjiri Galveston në brigjet e Teksasit. Ren, MD Anderson, kryetar profesor i fizikës në UH, tha se do të funksiononte gjithashtu me ujërat e zeza, duke siguruar një burim tjetër hidrogjeni nga uji që përndryshe është i papërdorshëm pa trajtim të kushtueshëm.

"Shumica e njerëzve përdorin ujë të pastër të ëmbël për të prodhuar hidrogjen nga ndarja e ujit," tha ai. "Por disponueshmëria e ujit të pastër të ëmbël është e kufizuar."

Për të adresuar sfidat, studiuesit projektuan dhe sintetizuan një katalizator tredimensional të reaksionit të evolucionit të oksigjenit të bërthamës duke përdorur nitrid metalik në tranzicion, me nanogrimca të bëra nga një përbërës nitrid nitrid-hekur-nitrid dhe nanoshodra nitride-molibden-nitride në shkumë poroze nikle.

Autori i parë Luo Yu, një studiues postdoktoral në UH, i cili është gjithashtu i lidhur me Universitetin Normal të Kinës Qendrore, tha se katalizatori i ri i reaksionit të evolucionit të oksigjenit u çiftua me një katalizator të reaksionit të evolucionit të hidrogjenit të raportuar më parë të nanoroshyrave nitrid nikle-molibden-nitrit.

Katalizatorët u integruan në një elektrolizues alkaline me dy elektroda, i cili mund të mundësohet nga nxehtësia e mbeturinave nëpërmjet një pajisjeje termoelektrike ose nga një bateri AA.

Tensionet e qelizave të nevojshme për të prodhuar një densitet të rrymës prej 100 milliamper për centimetër katror (një masë e densitetit të rrymës, ose mA cm-2) varionin nga 1,564 V në 1,581 V.

Tensioni është i rëndësishëm, tha Yu, sepse ndërsa një tension prej të paktën 1.23 V kërkohet për të prodhuar hidrogjen, klori prodhohet në një tension prej 1.73 V, që do të thotë se pajisja duhej të ishte në gjendje të prodhonte nivele domethënëse të densitetit të rrymës me një tension. ndërmjet dy niveleve.

Përveç Ren dhe Yu, studiuesit në letër përfshijnë Qing Zhu, Shaowei Song, Brian McElhennyy, Dezhi Wang, Chunzheng Wu, Zhaojun Qin, Jiming Bao dhe Shuo Chen, të gjithë nga UH; dhe Ying Yu nga Universiteti Normal i Kinës Qendrore.

Merrni lajmet më të fundit shkencore me buletinet falas të emailit të ScienceDaily, të përditësuara çdo ditë dhe javore. Ose shikoni burimet e lajmeve të përditësuara çdo orë në lexuesin tuaj RSS:

Na tregoni se çfarë mendoni për ScienceDaily - ne mirëpresim komente pozitive dhe negative. Keni ndonjë problem me përdorimin e faqes? Pyetje?