Морска вода је један од најбогатијих ресурса на земљи, који обећава и као извор водоника — пожељан као извор чисте енергије — и воде за пиће у сушним климама. Али чак и када су технологије за цепање воде које могу да произведу водоник из слатке воде постале ефикасније, морска вода је остала изазов.

Истраживачи са Универзитета у Хјустону су известили о значајном пробоју са новим катализатором реакције еволуције кисеоника који је, у комбинацији са катализатором реакције еволуције водоника, постигао густину струје која је способна да подржи индустријске захтеве док захтева релативно низак напон за покретање електролизе морске воде.

Истраживачи кажу да уређај, састављен од нитрида јефтиних неплеменитих метала, успева да избегне многе препреке које су ограничавале раније покушаје да се јефтино произведе водоник или безбедна вода за пиће из морске воде. Рад је описан у Натуре Цоммуницатионс.

Зхифенг Рен, директор Тексашког центра за суперпроводљивост у УХ и одговарајући аутор за новине, рекао је да је главна препрека недостатак катализатора који може ефикасно да раздвоји морску воду да би произвео водоник без стварања слободних јона натријума, хлора, калцијума и друге компоненте морске воде, које се након ослобађања могу наталожити на катализатор и учинити га неактивним. Јони хлора су посебно проблематични, делом зато што хлор захтева само нешто већи напон да би се ослободио него што је потребно за ослобађање водоника.

Истраживачи су тестирали катализаторе морском водом из залива Галвестон код обале Тексаса. Рен, професор физике на катедри МД Андерсон у УХ, рекао је да ће такође радити са отпадним водама, обезбеђујући још један извор водоника из воде који је иначе неупотребљив без скупог третмана.

„Већина људи користи чисту слатку воду за производњу водоника цепањем воде“, рекао је он. "Али доступност чисте слатке воде је ограничена."

Да би одговорили на изазове, истраживачи су дизајнирали и синтетизовали тродимензионални катализатор реакције еволуције кисеоника језгро-љуска користећи прелазни метал-нитрид, са наночестицама направљеним од једињења никл-гвожђе-нитрид и наношипчића никла-молибден-нитрида на порозној пени никла.

Први аутор Луо Ју, постдокторски истраживач на УХ, који је такође повезан са Централним кинеским нормалним универзитетом, рекао је да је нови катализатор реакције еволуције кисеоника упарен са раније пријављеним катализатором реакције еволуције водоника наношипки никл-молибден-нитрида.

Катализатори су интегрисани у алкални електролизер са две електроде, који се може напајати отпадном топлотом преко термоелектричног уређаја или помоћу АА батерије.

Напони ћелија потребни за производњу густине струје од 100 милиампера по квадратном центиметру (мера густине струје, или мА цм-2) кретали су се од 1,564 В до 1,581 В.

Напон је значајан, рекао је Иу, јер док је за производњу водоника потребан напон од најмање 1,23 В, хлор се производи на напону од 1,73 В, што значи да је уређај морао бити у стању да произведе значајне нивое густине струје са напоном између два нивоа.

Поред Рена и Јуа, истраживачи у раду су Ћинг Зху, Схаовеи Сонг, Бриан МцЕлхеннии, Дезхи Ванг, Цхунзхенг Ву, Зхаојун Кин, Јиминг Бао и Схуо Цхен, сви из УХ; и Иинг Иу са Универзитета Централне Кине.

Добијајте најновије научне вести уз бесплатне билтене е-поште компаније СциенцеДаили, који се ажурирају свакодневно и недељно. Или погледајте сваки сат ажуриране вести у вашем РСС читачу:

Реците нам шта мислите о СциенцеДаили-у — поздрављамо и позитивне и негативне коментаре. Имате ли проблема са коришћењем сајта? Питања?