Це відкриття може зробити виробництво водневого палива значно дешевшим та ефективнішим, адже саме високотемпературні технології, як-от паровий риформінг метану чи крекінг аміаку, є ключовими для масштабного отримання водню.

Паладій відомий як найефективніший матеріал для відокремлення водню від газових сумішей. Його унікальність полягає у здатності притягувати молекули H₂, розщеплювати їх на атоми, які проходять крізь метал, а потім знову з'єднуватися в чистий водень. Проте звичайні паладієві мембрани руйнуються при температурах вище 800 кельвінів (526°С), що обмежувало їхнє промислове застосування.

Дослідники MIT запропонували нову конструкцію: замість суцільної плівки паладій наноситься у вигляді «пробок» у пори кремнієвої підкладки шириною близько 0,5 мікрометра. Така структура запобігає усадці та злипанню металу, зберігаючи його ефективність навіть у екстремальних умовах.

Випробування мембран проводили понад 100 годин при температурі до 1000 кельвінів. Результати показали стабільність та високу ефективність відділення водню, що перевищує показники традиційних мембран щонайменше на 200 кельвінів. Це означає не лише більшу довговічність, а й економію дорогого паладію завдяки його раціональнішому використанню.

«Ми довели, що створення дискретних наноструктур замість плівки забезпечує значно вищу термостабільність», — зазначив професор MIT Рохіт Карнік. Його колега Лохьюн Кім підкреслив, що нова технологія відкриває шлях до практичного використання мембран у промислових реакторах для виробництва водню.

Хоча для впровадження необхідні подальші дослідження та довготривалі випробування, ця розробка може стати важливим кроком у зниженні вартості водневого палива і прискоренні переходу до енергетики з нульовим рівнем викидів вуглецю.

Дослідження опубліковане у журналі Advanced Functional Materials.