Открыт потенциально более дешевый и холодный способ транспортировки водорода

В рамках усилий по отказу от ископаемого топлива и переходу на более экологически чистые источники энергии японские исследователи разработали новый материал, способный более эффективно и дешево хранить водородную энергию.

Новый водородный энергоноситель может даже хранить эту энергию до трех месяцев при комнатной температуре. Кроме того, поскольку материал создан на основе никеля, его стоимость относительно дешева.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Chemistry-A European Journal.

В условиях борьбы человечества с продолжающимся климатическим кризисом одним из направлений, на котором сосредоточено внимание исследователей, является переход на альтернативные источники энергии, такие как водород. Университет Кюсю уже несколько десятилетий исследует способы более эффективного использования и хранения водородной энергии в стремлении создать общество с нулевым содержанием углерода.

Мы занимались разработкой новых материалов, способных хранить и транспортировать водородную энергию, — поясняет профессор Сейджи Ого из Международного института исследований углеродно-нейтральной энергетики Университета Кюсю, возглавлявший исследовательскую группу.

Транспортировка водорода в газообразном состоянии требует значительных затрат энергии. Альтернативным способом его хранения и транспортировки может быть «расщепление» атомов водорода на его базовые компоненты — электроны и протоны.

В качестве возможных переносчиков энергии водорода рассматривались многие кандидаты, такие как аммиак, муравьиная кислота, гидриды металлов. Однако окончательный вариант энергоносителя еще не был определен.

Поэтому мы обратились за подсказкой к природе. Существует ряд ферментов, называемых гидрогеназами, которые катализируют превращение водорода в протоны и электроны и могут сохранять эту энергию для последующего использования даже при комнатной температуре, — продолжает Ого.

Изучая эти ферменты, наша команда смогла разработать новое соединение, которое именно это и делает.

Новое соединение не только способно извлекать и хранить электроны при комнатной температуре, дальнейшие исследования показали, что оно может быть собственным катализатором для извлечения электронов, что было невозможно для предыдущих носителей водородной энергии. Команда также показала, что энергия может храниться до трех месяцев.

Ого также подчеркивает тот факт, что в этом соединении используется недорогой элемент — никель. До сих пор в подобных катализаторах использовались такие дорогие металлы, как платина, родий или иридий. Теперь, когда никель стал приемлемым вариантом для хранения водородной энергии, он может потенциально снизить стоимость будущих соединений.

Команда намерена сотрудничать с промышленным сектором, чтобы перенести свои новые открытия в более практические приложения.

Мы также хотели бы работать над увеличением времени и эффективности хранения, а также изучить возможность использования более дешевых металлов для таких соединений, — заключает Ого.

Мы надеемся, что наши результаты будут способствовать достижению цели декарбонизации, чтобы мы могли построить более экологичное и безопасное для окружающей среды будущее.

26.10.2023