IMG Investor Dnes Bloombergtv Bulgaria On Air Gol Tialoto Az-jenata Puls Teenproblem Automedia Imoti.net Rabota Az-deteto Blog Start Posoka Boec Черно море

Япония пред сензационно решение за водорода

Нов метод увеличава полезния живот на катализатора с 4000%, без да трябват редки метали

Потенциалът на водорода, получен от възобновяеми енергийни източници, е огромен. Това е директно решение за декарбонизиране на индустрията и мобилността и може да гарантира енергийна независимост. Но тези обещания са изправени пред предизвикателство: разходите и мащабното производство. Япония направи огромна стъпка, която й дава предимство пред Китай и Европа.
 

водород, катализатор


Изследователи от RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS) в Япония, ръководени от Риухей Накамура, направиха още една стъпка към тази цел. Те подобриха стабилността и увеличиха полезния живот на катализатора с почти 4000% чрез електролиза, твърди списание Nature.

Разделянето на молекулите на кислорода от молекулите на водорода, които изграждат водата, се извършва чрез електролиза, постигната благодарение на „протонообменни мембрани“ (PEM). Произведеният водород може да се съхранява и използва по-късно или в електрически камион с горивни клетки, или във фабрика.

Понастоящем PEM електролизата е най-често срещаната, но ограничения не позволяват генерирането на водород да бъде постигнато в наистина голям индустриален мащаб. Химичните реакции протичат в много кисела среда. Най-добрите катализатори за тези реакции са редки метали като платина или иридий.

Самият Накамура обяснява: "Увеличаването на електролизата на PEM ще изисква 40 години производство на иридий, което със сигурност е непрактично и крайно неустойчиво." Преди две години Накамура и неговият екип разработиха нов процес, който позволява електролиза на вода без използване на редки метали за защита на катализатора от киселини.

Чрез вмъкване на манган в решетка от кобалтов оксид те създадоха процес, който разчиташе единствено на обикновени, издръжливи метали. Процесът обаче не беше много стабилен. Досега. Изследователите са разработили нов 3D катализатор, образуван от манганов оксид (MnO2). Ключовото откритие е, че стабилността на реакцията може да се увеличи повече от 40 пъти чрез модифициране на структурата на решетката на катализатора, така че да образува по-здрави връзки с кислородните атоми. По този начин поддържа реакцията с водата много по-дълго.

Когато този метод беше тестван, водната електролиза остана стабилна за около 6 седмици. Общото количество водород, произведен през този период, е 10 пъти по-високо от полученото до момента с други катализатори с обикновени метали. Въпреки че това откритие дава огромно предимство на Япония, несъмнено страната, която е най-отдадена на водородната икономика, все още сме далеч от промишлено приложение на метода на екипа на Накамура. В неговата лаборатория катализаторът остава стабилен с плътност на тока от 200 mA/cm2, докато индустрията изисква 1000 mA/cm2 за поне една година, а не няколко седмици.

Изследователите обаче вярват, че с течение на времето ще бъдат възможни осезаеми приложения в реалния свят, които ще допринесат за въглеродната неутралност. На японците може да вярваме – доказани са!

0 от 500
  • #20
    2 rate up comment 10 rate down comment
    Факт ( преди 1 месец )
    Японците нямат технологията да направят нещо подобно подозирам или брутална грешка в математическият им модел което за тях е нормално или *** кьорфишек за пред медиите.
  • #19
    6 rate up comment 3 rate down comment
    КАГАН ( преди 1 месец )
    Достатъчното, ефективно и евтино акумулиране на енергия от не въглероден произход е стратегическо за масовото прилагане на фотоволтаици, ветрогенератори, приливно-отливни и т.н. Водородът на склад е най-доброто акумулиране. Който го постигне той ще спре въглеродните емисии.
  • #18
    1 rate up comment 7 rate down comment
    Дечев ( преди 1 месец )
    Интересно как руснаците са пълнили защитните дирижабли над Сталинград с водород в индустриални количества като са нямали дори електричество.
  • #17
    6 rate up comment 4 rate down comment
    Ateloiv ( преди 1 месец )
    Според мен водород със сигурност може да се добива и без употребата на завишено количество електро-енергия. Така също и системите за изгаряне на Н би трябвало да са на сравнително ниски цени. ОБАЧЕ: Едни хора искат когато изгубят от петрола да започнат да печелят десетократно от водорода......също както Слънчевата енергия - самата енергия е безплатна, но Системите са на убийствени цени. И ПРОЧИЕ ...
  • #16
    4 rate up comment 2 rate down comment
    Аз ( преди 1 месец )
    *** си сака дизело и тва е. Но има една лоша новина за ***- петрола не е вечен, рано или късно ще свърши. Но *** казва- дреме ми на мура, важното е сега да чадим с Гоуфо, после другите, кучета ги яли. Това е разликата между умните хора и *** - едните търсят дългосрочни решения, докато основния житейски проблем на *** е как да се насмуче с руския довечера..
  • #15
    8 rate up comment 5 rate down comment
    анонимен ( преди 2 месеца )
    Разбираш ли защо водородът няма да проработи и защо постоянно обяснявам че е глупаво вместо да стигнеш бързо лесно и по сравнително хубав път от Пловдив до София по магистралата, то да хванеш в обратна посока към Бургас да направиш скъп и дълъг преход за да стигнеш пак на същата точка в София, но след пет пъти повече време с пет пъти повече разход защото според вас така било по-екологично и имало смисъл. Кое е екологичното да използваш 5 пъти повече ток за извършване на същата работа?
  • #14
    7 rate up comment 5 rate down comment
    До 11 ( преди 2 месеца )
    Точно това е аналогията да произведеш водород в скъпо съоръжение скъпи консумативи, което за производството на водород за 100 км да използва електрическа енергия с която електромобил може да измине 500 км. И най-смешното е че водородния автомобил всъщност е електрически и електрическата енергия се превръща първо във водород а после пак се връща в електрическа енергия, но като да стигнеш от Пловдив до София през Бургас и Варна
  • #13
    7 rate up comment 4 rate down comment
    До 11 ( преди 2 месеца )
    Не съм химик, не съм и физик но съм завършил 8 клас когато се учеше закона за запазване на енергията. Напоследък все по-често се усещам че споря с хора не завършили 8 клас. Поне математика завършил ли си? Ако синтетичен бензин се произвежда във фабрика за 1 милион евро, която произвежда по 200 литра синтетичен бензин на денонощие, което е изключително енергоемък процес, като за суровина ползва 1000 литра обикновен бензин, Има ли значение, че мембраните за производство имат 4 000% повече живот
  • #12
    12 rate up comment 0 rate down comment
    анонимен ( преди 2 месеца )
    Ясно е, че ползвайте гугъл-транслейт за тези статии, но гугъл не е чувал, че в българския език има "Минало неопределено време". Моля, дами и господа журналисти, отделяйте необходимите 5 минути, за да въведете текстовете си в правилното глаголно време! За това ви плащат!
  • #11
    5 rate up comment 8 rate down comment
    анонимен ( преди 2 месеца )
    Те до преди 10 години и батериите бяха с редкоземни елементи. Ама какво от това? Ти инжинер физик или химит с няколко титли и всепризнати научни материали по темата ли си че да го твърдиш толкова убедено? Въобще в науката не можеш да кажеш "няма начин" - има само "не сме открили начин". В батериите се наливат милиарди от десетки години. Докато в е-горива и водород доста по-малко и по-отскоро.