Hidrojen Enerjisini Sudan Daha Ucuz Hale Getirmenin Yeni Yolu
Hidrojenle çalışan otomobiller, UNSW liderliğindeki bir bilim adamları ekibinin onlara güç vermek için gerekli olan hidrojeni yaratmanın çok daha ucuz ve sürdürülebilir bir yolunu göstermesinden sonra yakında bir yenilikten daha fazlası olabilir.
Bilim adamları, sadece su, demir, nikel ve elektriğin hidrojen enerjisini öncekinden çok daha ucuza nasıl yapabileceğini gösteriyor.
Hidrojenle çalışan otomobiller, UNSW liderliğindeki bir bilim adamları ekibinin onlara güç vermek için gerekli olan hidrojeni yaratmanın çok daha ucuz ve sürdürülebilir bir yolunu göstermesinden sonra yakında bir yenilikten daha fazlası olabilir.
Son zamanlarda Nature Communications'da yayınlanan araştırmalarda , UNSW Sydney, Griffith Üniversitesi ve Swinburne Teknoloji Üniversitesi'nden bilim adamları, hidrojeni sudaki oksijenden ayırarak yakalamanın, katalizör olarak demir ve nikel gibi düşük maliyetli metaller kullanılarak elde edilebildiğini gösterdi. bu kimyasal reaksiyon daha az enerji gerektirir.
Dünyada bol miktarda bulunan demir ve nikel, şimdiye kadar 'su bölme' sürecinde kıyaslama katalizörleri olarak kabul edilen değerli metal rutenyum, platin ve iridyumun yerini alacaktı.
UNSW Kimya Okulu Profesörü Chuan Zhao, su bölünmesinde iki elektrot, hidrojenin oksijenden ayrılmasını ve bir yakıt hücresinde enerji olarak kullanılmasını sağlayan suya elektrik yükü uyguladığını söylüyor.
“Yaptığımız şey, enerji tüketimini azaltmak için elektrotları katalizörümüzle kaplamak” diyor. “Bu katalizörde, demir ve nikelin atomik seviyede buluştuğu ve suyu bölmek için aktif bir yer haline gelen küçük bir nano ölçekli arayüz var. Burası hidrojenin oksijenden ayrılabileceği ve yakıt olarak yakalanabileceği ve oksijenin çevre dostu bir atık olarak salınabileceği yerdir. ”
2015 yılında Prof Zhao'nun ekibi, rekor düzeyde yüksek verimlilikle oksijen üretimi için bir nikel demir elektrot icat etti. Ancak Prof Zhao, demir ve nikelin kendi başına hidrojen üretimi için iyi katalizörler olmadığını, ancak nano ölçekte katıldıkları yerlerin “büyünün gerçekleştiği yer” olduğunu söylüyor.
“Nano ölçekli arayüz bu malzemelerin özelliklerini temelden değiştiriyor” diyor. “Sonuçlarımız, nikel-demir katalizörünün hidrojen üretimi için platin kadar aktif olabileceğini gösteriyor.
“Ek bir fayda, nikel demir elektrodumuzun hem hidrojen hem de oksijen üretimini katalizleyebilmesidir, bu nedenle üretim maliyetlerini sadece Dünya bol elementleri kullanarak değil, aynı zamanda iki yerine bir katalizör üretme maliyetlerini de azaltabiliriz.”
Bugünün metal fiyatlarına hızlı bir bakış, bunun neden sözde hidrojen ekonomisine geçişi hızlandırmak için ihtiyaç duyulan gamechanger olabileceğini gösteriyor. Demir ve nikel kilogram başına 0.13 $ ve 19.65 $ olarak fiyatlandırılır. Buna karşılık, rutenyum, platin ve iridyum, gram başına 11.77 $, 42.13 $ ve 69.58 $ - diğer bir deyişle, binlerce kat daha pahalı.
“Şu anda fosil yakıt ekonomimizde, hidrojen ekonomisine geçmek için büyük bir teşvikimiz var, böylece hidrojeni Dünya'da bol miktarda bulunan temiz bir enerji taşıyıcı olarak kullanabiliyoruz” diyor Prof Zhao.
“Biz yıllardır hidrojen ekonomisinden bahsediyoruz, ama bu sefer sanki gerçekten geliyor gibi görünüyor.”
Prof Zhao, su bölme teknolojisi daha da geliştirilirse, bugün bir gün benzin istasyonları gibi hidrojen yakıt ikmali istasyonları olabileceğini ve burada hidrojen yakıt hücreli otomobilinizi bu su bölme reaksiyonuyla üretilen hidrojen gazı ile doldurabileceğinizi söylüyor. . Yakıt ikmali, lityum pille çalışan elektrikli otomobillerde saatlere göre birkaç dakika içinde yapılabilir.
“Araştırmamızın bu gibi istasyonlar tarafından su, güneş ve bu düşük maliyetli, ancak etkili katalizörler gibi sürdürülebilir kaynakları kullanarak kendi hidrojenlerini yapmak için kullanılabileceğini umuyoruz.”
Kaynak: “Suyun nikel ve demir oksidin heterojen arayüzünde genel elektrokimyasal olarak ayrılması” Bryan HR Suryanto, Yun Wang, Rosalie K. Hocking, William Adamson ve Chuan Zhao, Nature Communications.
Araştırma makalesi yazarları: Bryan Suryanto (UNSW), Yun Wang (Griffith), Rosalie Hocking (Swinburne), William Adamson (UNSW) ve Chuan Zhao (UNSW).