Исследователи из Университета Центральной Флориды впервые разработали наноразмерный материал, который может эффективно расщеплять морскую воду на кислород и экологически чистое энергетическое топливо - водород. Процесс расщепления воды на водород и кислород известен как электролиз, и эффективное выполнение этого процесса до сих пор было непростой задачей.

Стабильный и долговечный наноразмерный материал для катализации реакции, разработанный командой UCF, описан в этом месяце в журнале Передовые материалы.

"Эта разработка откроет новое окно для эффективного производства чистого водородного топлива из морской воды", - говорит Ян Янг, доцент Центра нанонаучных технологий Калифорнийского университета и соавтор исследования.

По данным Министерства энергетики США, водород - это форма возобновляемой энергии, которая, если ее сделать дешевле и проще в производстве, может сыграть важную роль в борьбе с изменением климата.

По словам Янг, водород может быть преобразован в электричество для использования в технологии топливных элементов, которая генерирует воду в качестве продукта и обеспечивает общий устойчивый энергетический цикл.

как это работает

Исследователи разработали тонкопленочный материал с наноструктурами на поверхности, изготовленный из селенида никеля с добавлением или "легированием" железа и люминофора. Эта комбинация обеспечивает высокую производительность и стабильность, которые необходимы для промышленного электролиза, но которых было трудно достичь из-за проблем, таких как конкурирующие реакции внутри системы, которые угрожают эффективности.

По словам Янг, новый материал уравновешивает конкурирующие реакции таким образом, чтобы он был недорогим и высокопроизводительным.

Используя их конструкцию, исследователи добились высокой эффективности и долгосрочной стабильности в течение более чем 200 часов.

"Эффективность электролиза морской воды, достигаемая пленкой с двойным легированием, намного превосходит характеристики новейших катализаторов электролиза, о которых сообщалось в последнее время, и отвечает высоким требованиям, необходимым для практического применения в промышленности", - говорит Янг.

Исследователь говорит, что команда будет продолжать работать над повышением электрической эффективности разработанных ими материалов. Они также ищут возможности и финансирование для ускорения и содействия коммерциализации работы.