На крок ближче до чистого палива. Вчені зробили прорив у виробництві водню
Дослідницька група під керівництвом професора Юнгкі Рю зі Школи енергетики та хімічного машинобудування UNIST і професора Дон-Хва Со з факультету матеріалознавства та інженерії KAIST розробили економічний біфункціональний каталізатор.
Новий біфункціональний каталізатор електролізу водню, що використовує рутеній, кремній і вольфрам (RuSiW), став значущим кроком у напрямку вуглецево-нейтрального суспільства. Експерименти показують, що новий каталізатор забезпечує стабільне та високоефективне виробництво екологічно чистого водню.
Однією з ключових переваг розробки є заміна дорогих платинових та іридієвих каталізаторів, що робить виробництво водню більш економічним. Професор Рю зазначає, що завдяки унікальній структурі каталізатора, він проявляє високу активність у реакції виділення водню і має виняткову довговічність в агресивних кислих середовищах.
Основним компонентом нового каталізатора є рутеній, який, крім відносно низької вартості, також має менший викид парникових газів, як порівняти з платиною та іридієм. Професор Рю стверджує, що використання рутенію робить виробництво екологічно чистого водню не тільки більш доступним, а й більш екологічно стійким.
Розроблений каталізатор, що містить рутеній, кремній і вольфрам, продемонстрував свою унікальність як біфункціональний каталізатор, ефективно впоравшись з реакціями виділення водню і кисню. Це значне поліпшення порівняно з традиційними каталізаторами.
Основні проблеми з використанням рутенію, такі як низька каталітична активність і нестабільність, були вирішені завдяки унікальній структурі нового каталізатора, легованої вольфрамом і кремнієм. Тонка вольфрамова плівка також захищає каталітичний центр рутенію, підвищуючи його стабільність.
Дослідницька група провела успішні експерименти, подаючи струм через новий каталізатор в агресивному кислому середовищі. Результати свідчать про його стабільну роботу навіть після понад 100 годин експлуатації.
Професор Рю підсумовує: «Цей трьохелементний каталізатор може стати ключем до заміни дорогих платинових та іридієвих каталізаторів у системах виробництва водню. Він надає доступне і стабільне рішення для виробництва екологічно чистого водню, що наближає нас до вуглецево-нейтрального майбутнього.»
Це дослідження було підтримано Корейським дослідницьким фондом Міністерства науки та інформаційних технологій, проєктом Регіонального провідного дослідницького центру інновацій (RLRC) і Національного суперкомп’ютерного центру (KISTI).
