Кислотное покрытие превращает обычные электролизеры в расщепленную морскую воду

Международная группа из Университета Аделаиды (Австралия), Тяньцзиньского и Нанкайского университетов в Китае и Кентского государственного университета в США опубликовала новое исследование, утверждающее, что простой и дешевый слой кислоты поверх катализатора в электролизере позволяет ему расщеплять морскую воду «почти с минимальными затратами». 100-процентная эффективность» без какой-либо предварительной обработки, кроме фильтрации.

Типичный катализатор электролизера, по словам команды, может быть изготовлен из оксида кобальта с оксидом хрома на поверхности. Морская вода обычно разрушает эти катализаторы из-за сильной эрозии из-за ионов хлора или засоряет их нерастворимыми осадками магния и кальция, которые накапливаются и блокируют электроды.

Но добавление слоя кислоты Льюиса на катализатор, по-видимому, позволило захватить достаточное количество отрицательно заряженных гидроксильных анионов из морской воды, чтобы создать сильно щелочную среду с pH 14 вокруг катализатора, предотвращая как атаку хлоридов на катализатор, так и образование осадков на электродах.

«Мы разделили природную морскую воду на кислород и водород с почти 100-процентной эффективностью, чтобы получить экологически чистый водород путем электролиза, используя недрагоценный и дешевый катализатор в коммерческом электролизере», — сказал профессор Шичжан Цяо.

«Производительность коммерческого электролизера с нашими катализаторами, работающими в морской воде, близка к производительности платино-иридиевых катализаторов, работающих в сырье высокой степени очистки деионизированной воды», — добавил доцент Яу Чжэн.

В предстоящие десятилетия кажутся очевидными две вещи: спрос на зеленый водород будет высоким, а нехватка воды, которая, по прогнозам, к 2025 году затронет две трети населения мира, будет ухудшаться.

Но если зеленый водород можно производить в больших количествах с использованием морской воды, то где бы он ни использовался, будь то в топливном элементе или в процессе сгорания, он в конечном итоге будет соединяться с кислородом и выбрасываться обратно в окружающую среду в виде пресной воды – процесс опреснения. с бонусом за чистую энергию, если хотите.

Команда заявляет, что работает над масштабированием своей системы для электролизеров коммерческого масштаба и ищет промышленных партнеров для запуска ее в производство.

Статья доступна в журнале Nature Energy.

Источники: Университет Аделаиды, South China Morning Post.