Ny metode genererer effektivt hydrogen fra vand

Washington State University -forskere har fundet en måde til mere effektivt at generere brint fra vand - en vigtig nøgle til at gøre ren energi mere levedygtig.

Brug af billig nikkel og jern, forskerne udviklede en meget enkel, fem minutters metode til at skabe store mængder af en katalysator af høj kvalitet, der kræves for den kemiske reaktion ved spaltning af vand.

De beskriver deres metode i februarnummeret af tidsskriftet Nano energi .

Energikonvertering og -lagring er nøglen til en ren energiøkonomi. Fordi sol- og vindkilder kun producerer strøm med mellemrum, der er et kritisk behov for måder at opbevare og spare på den elektricitet, de skaber. En af de mest lovende ideer til lagring af vedvarende energi er at bruge den overskydende elektricitet, der genereres fra vedvarende energi, til at spalte vand til ilt og brint. Brint har utallige anvendelser i industrien og kan bruges til at drive brintbrændselscellebiler.

Industrier har ikke i vid udstrækning brugt vandopdelingsprocessen, imidlertid, på grund af de uoverkommelige omkostninger ved de ædle metalkatalysatorer, der kræves - normalt platin eller ruthenium. Mange af metoderne til spaltning af vand kræver også for meget energi, eller de nødvendige katalysatormaterialer nedbrydes for hurtigt.

I deres arbejde, forskerne, ledet af professor Yuehe Lin fra School of Mechanical and Materials Engineering, brugte to rigeligt tilgængelige og billige metaller til at skabe et porøst nanoskum, der fungerede bedre end de fleste katalysatorer, der i øjeblikket bruges, inklusive dem, der er fremstillet af ædle metaller. Katalysatoren, de skabte, ligner en lille svamp. Med sin unikke atomstruktur og mange udsatte overflader i hele materialet, nanoskummet kan katalysere den vigtige reaktion med mindre energi end andre katalysatorer. Katalysatoren viste meget lille tab af aktivitet i en 12-timers stabilitetstest.

"Vi tog en meget enkel tilgang, der let kunne bruges i storstilet produktion, "sagde Shaofang Fu, en WSU Ph.D. studerende, der syntetiserede katalysatoren og udførte det meste af aktivitetstesten.

WSU-forskerne samarbejdede om projektet med forskere ved Advanced Photon Source ved Argonne National Laboratory og Pacific Northwest National Laboratory.

"Det avancerede materialekarakteriseringsanlæg på de nationale laboratorier gav den dybe forståelse af katalysatorernes sammensætning og strukturer, " sagde Junhua Song, endnu en WSU Ph.D. studerende, der arbejdede med katalysatorkarakteriseringen.

Forskerne søger nu yderligere støtte til at skalere deres arbejde til storstilet test.

"Dette er bare test i laboratorieskala, men det er meget lovende, " sagde Lin.