Här kommer ytterligare en ny upptäckt från sfären grön energi. Forskare från RIKEN upptäckte att en katalysator minskar användningen av iridium med 95 % vid väteproduktion. De förväntar sig att förbättra hållbarheten genom att utveckla en koldioxidneutral väteekonomi.
RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS) i Japan har utvecklat en katalysator som kommer att minska behovet av iridium i väteelektrolysörer. På grund av flera begränsningar kan produktionen av PEM-elektrolys inte svara mot storskalig användning. Vanligtvis fungerar de elektrokemiska reaktionerna bäst i ett övermättat surt medium och sällsynta jordartsmetaller som iridium. Det ses till och med som den bästa kandidaten som katalysatorer. Men bristen på iridium har hindrat produktionen av grönt väte fram till nu.
I detta sammanhang sa Dr. Ryuhei Nakamura , huvudforskare vid CSRS: ” Att skala upp PEM-elektrolys till terawattskala skulle kräva iridium räcka för 40 år, vilket verkligen är opraktiskt och mycket ohållbart. ”
Utmaningar inom grön väteproduktion
Elektrolys av vatten är en miljövänlig elektrokemisk process som separerar syre- och vätemolekylerna. Vätet som produceras med denna metod kan lagras och sedan användas senare.
Väte i kombination med PEM (protonjonbytesmembran) är lämpligt för energilagring, vilket kan driva en elbil. På grund av flera begränsningar kan dock produktionen av PEM-elektrolys inte svara mot storskalig användning.
Höjdpunkter: RIKENs revolutionära katalysator Minskar användningen av iridium med 95 %
- Ocuco-landskapet ny katalysator is baserat på iridiumatomer sprinklade på ett manganoxidsubstrat.
- Det är elektrokemiskt avsatt på det platinabelagda titannätet, som är korrosionsbeständigt.
- Ocuco-landskapet formen på detta arrangemang är optimal för iridium, eftersom det ger de högsta katalytiska egenskaperna med minsta mängd iridium.
- Dessutom klibbade den inte ihop eller klumpade ihop sig, vilket tillät väteproduktion förbli effektiv i elektrolysatorn för protonbytesmembran (PEM).
- Den version som har den mest kända effekten (94 %) används. Detta gör att reaktionen kan bibehållas i den sura miljön vid 1000 mA/cm2 för en månad.
- Mängden avgifter som överfördes var nästan 100 gånger större. Det är mer än något tidigare experiment.
- En PEM-elektrolysörtestning för vattenelektrolys visar möjligheten att bibehålla stabilitet. Det upprätthölls framgångsrikt 82% effektivitet i 4 månader utan nedbrytning.
- Det elektrolyserade vattnet ökade 10 gånger i jämförelse med andra icke-råmetallämnen.
- Resultaten indikerar möjligheten att öka reaktionsstabiliteten över 40 gånger genom att ändra strukturen.
- Planar har starkare bindningar med mangan och mängden plan syre i kristallen påverkar positivt katalysatorns stabilitet.
” Vi behöver ett sätt att överbrygga klyftan mellan elektrolysörer baserade på sällsynta metaller och vanliga metaller så att vi kan göra en gradvis övergång under många år till helt hållbar grön vätgas ”, säger Dr. Nakamura.
Har du hört talas om en studie om kostnadseffektiva sockerbaserade katalysatorer som effektivt kan förstöra koldioxid?
Den nya katalysatorns framtidspotential
” Den förbättrade stabiliteten kom inte till ett pris i aktivitet, vilket vanligtvis är fallet. En PEM-vattenelektrolysör som genererar väte med en jordrik katalysator med en hastighet av 200 mA/cm2 är mycket effektiv ”, säger Dr. Shuang Kong , medförfattare till studien.
I slutändan minskar RIKEN-katalysatorn iridiumanvändningen med 95 % vid väteproduktion och understryker innovationskraften.
