Уже сейчас можно производить водородное топливо. Но есть проблема: это очень дорого и не всегда энергетически эффективно. В настоящее время есть катализатор для этих целей, но это платина, что недешево. Однако группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли нашла дешевый и эффективный новый катализатор для того, чтобы генерировать водородное топливо из воды так же эффективно, как платина.
Катализатор составлен тончайших нанолистов металлов и изготовлен используя процесс самосборки при помощи желатина.
«Платина стоит дорого, поэтому было бы желательно найти другие альтернативные материалы для ее замен» — сказал ведущий автор исследования профессор Ливей Лин. «На самом деле мы используем нечто похожее на желтин, которое вы даже можете съесть.»
Разряд электричества может разорвать прочные связи, связывающие молекулы воды, создавая кислород и водород, последний из которых является чрезвычайно ценным источником энергии для питания водородных топливных элементов. Но просто «воткнуть электрод в стакан с водой» — крайне неэффективный способ получения водорода. В течение последних 20 лет ученые ищут катализаторы, которые могут ускорить эту реакцию для того, чтобы сделать ее пригодной для широкомасштабного использования. Чтобы создать катализатор, исследователи смешали желатин и металлы молибден, вольфрам и кобальт.
«Когда смесь высыхает, она сама собирается слой за слоем. Ионы металла смешаны с желатином, поэтому когда желатин твердеет, металлы «расходятся», образуя тонкие листы и своеобразную структуру.»
Далее нагрев смеси до 600 градусов Цельсия запускает реакцию сгорания желатина, оставляя только тончайшие листы металлов. Исследователи проверили эффективность катализаторов, поместив их в воду и пропустив через них электрический ток. Смешивание ионов молибдена с небольшим количеством кобальта еще больше повысило производительность.
«Мы обнаружили, что производительность очень близка к лучшим катализаторам из платины, которые являются золотым стандартом в этой области. Это означает, что мы можем заменить очень дорогую платину нашим материалом, который гораздо дешевле.»
