Nyt katalysatormateriale producerer rigeligt billigt brint

QUT-kemiforskere har opdaget billigere og mere effektive materialer til fremstilling af brint til lagring af vedvarende energi, der kan erstatte nuværende vandspaltningskatalysatorer.

Professor Anthony O'Mullane sagde, at potentialet for kemisk lagring af vedvarende energi i form af brint blev undersøgt rundt om i verden.

"Den australske regering er interesseret i at udvikle en brinteksportindustri til at eksportere vores rigelige vedvarende energi, " sagde professor O'Mullane fra QUT's Science and Engineering Fakultet.

"I princippet, brint tilbyder en måde at opbevare ren energi i en skala, der er nødvendig for at gøre udrulningen af ​​storskala sol- og vindmølleparker samt eksport af grøn energi levedygtig.

"Imidlertid, nuværende metoder, der bruger kulstofkilder til at producere brint, udleder kuldioxid, en drivhusgas, der afbøder fordelene ved at bruge vedvarende energi fra sol og vind.

"Elektrokemisk vandopdeling drevet af elektricitet fra vedvarende energiteknologi er blevet identificeret som en af ​​de mest bæredygtige metoder til at producere højrent brint."

Professor O'Mullane sagde, at det nye kompositmateriale, han og Ph.D. studerende Ummul Sultana havde udviklet muliggjort elektrokemisk vandopdeling til brint og oxygen ved hjælp af billige og let tilgængelige grundstoffer som katalysatorer.

"Traditionelt katalysatorer til spaltning af vand involverer dyre ædelmetaller såsom iridiumoxid, rutheniumoxid og platin, " han sagde.

"Et yderligere problem har været stabilitet, især for iltudviklingsdelen af ​​processen.

"Det, vi har fundet, er, at vi kan bruge to jordrige billigere alternativer - kobolt og nikkeloxid med kun en brøkdel af guldnanopartikler - til at skabe en stabil bifunktionel katalysator til at spalte vand og producere brint uden emissioner.

"Fra et industrisynspunkt, det giver meget mening at bruge ét katalysatormateriale i stedet for to forskellige katalysatorer til at producere brint fra vand."

Professor O'Mullane sagde, at den lagrede brint derefter kunne bruges i brændselsceller.

"Brændselsceller er en moden teknologi, allerede rullet ud i mange bilmærker. De bruger brint og ilt som brændstoffer til at generere elektricitet - i det væsentlige det modsatte af vandopdeling.

"Med en masse billigt 'fremstillet' brint kan vi føre brændselscelle-genereret elektricitet tilbage til nettet, når det er nødvendigt under spidsbelastning eller drive vores transportsystem, og det eneste, der udledes, er vand."

"Gulddoping i et lagdelt Co-Ni-hydroxidsystem via galvanisk erstatning for overordnet elektrokemisk" blev offentliggjort i Avancerede funktionelle materialer .