В самом ближайшем времени люди в разных странах получат возможность приобретать электрические автомобили от компании Toyota и других автопроизводителей, источниками энергии в которых являются водородные топливные элементы. Такие автомобили рекламируются как абсолютноэкологически чистые транспортные средства, не выбрасывающие в окружающую среду никаких вредных веществ. Но на самом деле, все такие автомобили будут пока использовать водород, получаемый из природного газа, одного из видов ископаемого топлива.
Конечно, водород можно получать и другими способами, самым распространенным из которых является электролиз, расщепление воды на водород и кислород при помощи электрического тока. Но, к сожалению, такой процесс или требует использования дорогостоящих катализаторов из платины и других драгоценных металлов, или имеет отрицательный энергетический баланс, когда количество затрачиваемой на электроэнергии существенно превышает количество химической энергии, заключенной в самом водороде.
Но в скором времени такая ситуация может измениться коренным образом благодаря работе ученых из Стэнфордского университета. Группа профессора Хонгджи Дэй (Hongjie Dai) разработала достаточно недорогое устройство электролиза, которому для работы вполне достаточно электрического потенциала, создаваемого пальчиковой батарейкой типоразмера AAA. Естественно, ключевым моментом новой технологии стал новый катализатор, который не содержит ни платины, ни иридия, а состоит из соединений никеля и железа, элементов, которые находятся в изобилии на Земле.
"В течение нескольких десятилетий ученые занимались поисками дешевого эффективного катализатора, при помощи которого процесс электролиза может идти при комнатной температуре и при низком электрическом напряжении" - рассказывает профессор Дэй, - "В конце концов, нам удалось наткнуться на сложное соединение никеля и железа, которое работает столь же эффективно, как и патина. И это стало для нас полной неожиданностью".
Основное открытие было сделано Мингом Гонгом (Ming Gong), аспирантом профессора Дэя. "Минг обнаружил никель-железное/никель-оксидное соединение, которое в роли катализатора выступает эффективней чистого никеля, чистого железа или чистых оксидов этих металлов" - рассказывает профессор Дэй, - "Это соединение очень эффективно разлагает воду на кислород и водород, хотя мы еще не полностью понимаем, какие именно процессы принимают в этом участие"
Электроды из нового катализатора достаточно стабильны, но все же они очень медленно разлагаются в течение длительного времени. Имеющиеся опытные образцы способны непрерывно работать лишь в течение нескольких дней. А для масштабного применения таких катализаторов требуется срок непрерывной работы, исчисляющийся месяцами и годами. "Результаты наших последних исследований позволят на надеяться на получение больших сроков службы электродов из нового катализатора" - рассказывает профессор Дэй, - "И после этого нашу технологию можно будет широко использовать для прямого получения водорода при помощи энергии солнечных лучей, энергии ветра и энергии из других возобновляемых источников".
Первоисточник
Подпишись: