Катализатор для более эффективного производства зеленого водорода

Климатический кризис требует наращивания использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая, но с непостоянной доступностью масштабируемое хранение энергии является проблемой.


Водород, особенно не содержащий углерода зеленый водород, стал перспективным носителем чистой энергии и вариантом хранения возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и ветер. Он не увеличивает выбросы углерода в атмосферу, но в настоящее время его создание является дорогостоящим и сложным.

Одним из способов получения зеленого водорода является электрохимическое расщепление воды. Этот процесс включает в себя прохождение электричества через воду в присутствии катализаторов (веществ, усиливающих реакцию) для получения водорода и кислорода.

Исследователи из Технологического института Джорджии и Технологического научно-исследовательского института Джорджии (GTRI) разработали новый процесс и материал для разделения воды, которые максимально повышают эффективность производства зеленого водорода, делая его доступным и доступным вариантом для промышленных партнеров, которые хотят перейти на зеленый водород. для хранения возобновляемой энергии вместо традиционного производства водорода из природного газа с выделением углерода.

Выводы Технологического института Джорджии пришли к выводу, что эксперты по климату согласны с тем, что водород будет иметь решающее значение для ведущих мировых промышленных секторов для достижения своих целей по нулевым выбросам. Прошлым летом администрация Байдена поставила цель снизить стоимость чистого водорода на 80% за одно десятилетие. Инициатива Министерства энергетики, получившая название Hydrogen Shot, направлена ​​на снижение стоимости «чистого» или зеленого водорода до 1 доллара за килограмм к 2030 году.

Ученые надеются заменить природный газ и уголь, которые в настоящее время используются для хранения дополнительной электроэнергии на уровне сети, зеленым водородом, поскольку он не способствует выбросам углерода, что делает его более экологически чистым средством хранения возобновляемой электроэнергии. В центре их исследований находится электролиз, или процесс использования электричества для расщепления воды на водород и кислород.

Менее дорогие, более прочные материалы

Исследовательская группа Технологического института Джорджии надеется сделать зеленый водород менее дорогостоящим и более долговечным, используя гибридные материалы для электрокатализатора. Сегодня этот процесс основан на дорогостоящих компонентах из благородных металлов, таких как платина и иридий, предпочтительных катализаторах для производства водорода путем электролиза в больших масштабах. Эти элементы дороги и редки, что затормозило процесс замены газа на водородную энергию. Фактически, по данным исследовательской фирмы Wood Mackenzie, на зеленый водород приходилось менее 1% годового производства водорода в 2020 году, в значительной степени из-за этих расходов.

«Наша работа сократит использование этих благородных металлов, повысит их активность, а также варианты использования», — сказал главный исследователь Сын Ву Ли, доцент Школы машиностроения Джорджа Вудраффа и эксперт по электрохимическому накоплению энергии. и системы преобразования.