Jelentősen gyorsulhat a hidrogéntermelés tengervízből – Megoldották a korrózió problémáját

Egy kutatócsoport bejelentette, hogy sikerült megoldania a tengervíz-elektrolízis egyik fő problémáját, ami napjainkban a stabil hidrogéntermelés egyik fő akadályát jelenti. Azt állítják, az MXene alapú kompozit katalizátor gátolja a kloridionok képződését, és véd az elektródák korróziója ellen.

A módszer leírását a Koreai Anyagtudományi Intézet Hidrogén- és Akkumulátoranyagok Központjának Dr. Juchan Yang vezette munkacsoportja osztotta meg az ACS Nano folyóiratban. A kutatók úgy vélik, a technológia felgyorsíthatja a tengervíz-elektrolízis alkalmazását.

Ezzel lehetővé válhat a stabil hidrogéntermelés, még tengervízből is.

A hidrogén egyre nagyobb figyelmet kap a világ energia- és autóiparában, mivel karbonkibocsátás nélkül szolgáltat energiát. A vízbontás jelenlegi technológiái viszont édesvizet használnak, ami magas költségekkel jár és jelentős aggodalmat okoz a potenciális készletek rendelkezésre állása kapcsán.

A koreaiak eredményei nyomán a tengervíz-elektrolízis új alternatívát kínálhat, ami eddig merész elképzelésnek tűnt, hiszen a tengervíz kloridionjai korrodálják az elektródákat. Ez jelentősen lerövidíti a hidrogéntermelő rendszerek élettartamát.

Stabil hidrogéntermelés – új módszerrel

A kutatók az átmenetifém-karbidok és -karbonitridek csoportjába tartozó MXene-t használták a módszer kidolgozásához. A 2D-s anyag kiváló vezetőképességű, viszont hajlamos az oxidációra. Utóbbi jellemzőjét kihasználva oxidálták, hogy stabil szerkezetet hozzanak létre, majd nikkel-ferrittel kombinálták.

A gyártáshoz nagy energiájú golyós őrlési eljárást használtak, és az így kapott katalizátor ötször nagyobb áramsűrűséget mutatott a megszokottnál.

Emellett kétszeres tartósságot értek el, lévén kiderült, hogy a katalizátor taszítja a kloridionokat, amivel akadályozza az elektródák korrózióját.

A folyamat nagyfokú egyenletességet és reprodukálhatóságot mutat, ezért a kutatók úgy vélik, hogy sikerült megalapozni a nagyléptékű gyártást is.

Szó szerint világraszóló tervek indulnak

Az új technológia egyszerre biztosít vezetőképességet és tartósságot, ami alkalmassá teszi a tengervíz-elektrolízis elektródáiban történő felhasználásra.

A fejlesztés gyorsíthatja a gyakorlati megvalósítást és támogathatja a hidrogéntermelés bővítését – vallják a kutatók, akik globális infrastruktúrafejlesztésre készülnek. Egyikük, Dr. Juchan Yang azt nyilatkozta, az MXene új anyag felhasználásával kezeli a tengervízben lévő kloridionok problémáját.

„Aktívan végezzük a további demonstrációs kutatásokat, hogy ezt a technológiát a fenntartható hidrogéntermelés megoldásává fejlesszük” – fűzte hozzá.

 Gábor János, NEW technology