Группа исследователей из Квинслендского технологического университета использовала из побочных продуктов горнодобывающей промышленности для изготовления катализатора, который мог бы сделать производство водородного топлива более дешевым и эффективным.
Газообразный водород, который можно получить путем электролиза воды, должен стать критически важным чистым топливом к середине века. Процесс электролиза требует металлов, чтобы катализировать это, и, как правило, дорогие драгоценные металлы лучше работают в качестве катализаторов.
В статье, опубликованной в Advanced Energy & Sustainability Research, описан более дешевый тип водородного катализатора. Эти катализаторы изготавливаются в основном из полевых шпатов: алюмосиликатных пород, которые составляют значительную часть земной коры и поэтому часто попадают в горнодобывающие отходы. Полевые шпаты покрыты несколькими нанометрами никеля, кобальта или железа.
Полевой шпат. Фото: Dr. Hong Peng
«Расщепление воды включает две химические реакции - одну с атомом водорода и одну с атомом кислорода, - чтобы заставить их разделиться», - объясняет профессор Зики Сун (Ziqi Sun), исследователь из Квинслендского технологического университета и соавтор статьи.
«Этот новый материал с нанопокрытием вызвал реакцию выделения кислорода, которая контролирует общую эффективность всего процесса расщепления воды».
Покрытый кобальтом полевой шпат был самым эффективным из катализаторов, соперничая по эффективности с гораздо более дорогими коммерческими рутениевыми катализаторами.
Сун заявляет, что катализаторы также могут быть использованы в литий-ионных батареях и других электрохимических процессах, что расширит возможности их применения в возобновляемых источниках энергии.
Катализатор готов к пилотному тестированию, и, по мнению исследователей, масштабирование его будет несложным.
«Алюмосиликат обычно содержится в хвостах при обогащении на различных горнодобывающих предприятиях и настолько дешев, что горнодобывающие компании обычно платят за его утилизацию», - говорит доктор Хун Пэн (Hong Peng), исследователь из Квинслендского технологического университета и соавтор статьи.
«Обилие алюмосиликата и простота этого процесса модификации должны упростить производство этого нового катализатора в промышленных масштабах», - говорит Сун.
Источник: Cosmos
