Новый катализатор поможет создавать топливо будущего

Американские ученые создали новый эффективный катализатор для реакции расщепления воды на кислород и водород. Это большой шаг в сторону водородной энергетики будущего. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

В современном мире, в связи с массовым использованием ископаемого топлива и его вредным воздействием на окружающую среду, важной задачей является получение альтернативных источников энергии. Водород, который можно получить путем расщепления (электролиза) воды, часто рассматривают как топливо будущего. Во-первых, запасы водорода неисчерпаемы и легкодоступны, а во-вторых в обратной реакции водорода с кислородом снова образуется вода без побочных продуктов, загрязняющих атмосферу.

На сегодняшний день самые эффективные катализаторы, ускоряющие реакцию выделения водорода, – платиновые. Однако платина – это редкий и дорогой металл, который не подходит для масштабного использования, поэтому ученые всего мира продолжают искать менее дорогие, но не менее эффективные катализаторы для выделения водорода. Команда исследователей из Университета Хьюстона и Калифорнийского технологического института создали эффективный катализатор, представляющий собой пористую поверхность селенида никеля с частицами сульфоселенида молибдена.

Для проведения реакции расщепления воды с новым катализатором потребовалось 69 милливольт от внешнего источника, чтобы достичь плотности тока 10 мВ, достаточной для электролиза воды. Для сравнения, чтобы осуществить эту реакцию с платиновым катализатором, нужно напряжение величиной 32 милливольта. Достижение плотности тока, необходимой для расщепления воды, с помощью как можно более низкого напряжения повышает эффективность реакции и снижает затраты на ее проведение. По словам руководителя проекта, ученым в конце концов удалось приблизиться к 40 милливольтам. В данный момент исследователи сосредоточены на том, чтобы снизить требуемое напряжение.