Ученые производят водород для топливных элементов с помощью недорогого катализатора

Исследователи завершили одну из первых стадий разработки нового источника возобновимой энергии в промышленной среде.

Эксперты из университета Кембриджа произвели водород из воды с помощью недорогого катализатора в промышленном отношении релевантных условиях (используя воду с нейтральным pH, в окружении атмосферного кислорода O2, при комнатной температуре).

Ведущий автор исследования доктор Эрвин Рейснер отметил, что катализатор развития водорода, который активен при повышенном уровне кислорода, крайне важен, если стоит задача разработать промышленный процесс расслаивания воды — химическую реакцию, которая разделяет два элемента, составляющие воду.

И хотя водород не может использоваться как прямая замена бензину или этанолу, он может применяться как топливо в сочетании с топливными элементами на водороде, которые уже встречаются в автобусах и автомобилях.

Сегодня водород добывается из ископаемого топлива. Процесс сопровождается выделением парникового газа CO2 в качестве побочного продукта, а потому его нельзя назвать ни жизнеспособным, ни чистым. Зато экологичный процесс, такой как расслаивание воды под воздействием солнечного света, произведет экологичный водород.

Одна из проблем, с которой столкнулись ученые, заключается в эффективном и недорогом катализаторе, способном работать в реальных условиях: в присутствии воды, воздуха и при комнатной температуре. Эффективный катализатор для водородных топливных элементов — платина, но металл этот очень дорог, а более дешевые альтернативы, как правило, неэффективны. Некоторых успехов удалось добиться с гомогенными катализаторными системами, которые функционируют и в воде, и в атмосферном кислороде.

Кембриджские ученые выяснили, что простой катализатор, содержащий кобальт — относительно недорогой и достаточно распространенный металл, работает как активный катализатор в воде с нейтральным pH и при атмосферном кислороде.

«До сих пор нам не был известен ни один такой катализатор», заявил доктор Рейснер. „Наше исследование показало, что недорогие материалы, такие как кобальт, прекрасно подходят для выполнения всех требований процесса производства водорода. Остается ряд проблем, например, достаточно низкая стабильность катализатора, но первый шаг к созданию экологичных топливных элементов на водороде сделан“.

Результаты опубликованы в издании Angewandte Chemie International Edition.

24.08.2012