I ricercatori della WSU hanno trovato un modo per creare grandi quantità di catalizzatori nanoschiuma poco costosi che possono facilitare la generazione di idrogeno su larga scala dividendo le molecole d'acqua. Credito:Washington State University
I ricercatori della Washington State University hanno trovato un modo per generare in modo più efficiente idrogeno dall'acqua, una chiave importante per rendere più praticabile l'energia pulita.
Usando nichel e ferro economici, i ricercatori hanno sviluppato un metodo molto semplice, metodo di cinque minuti per creare grandi quantità di un catalizzatore di alta qualità necessario per la reazione chimica per scindere l'acqua.
Descrivono il loro metodo nel numero di febbraio della rivista Nano energia .
La conversione e lo stoccaggio dell'energia sono fondamentali per l'economia dell'energia pulita. Poiché le fonti solari ed eoliche producono energia solo in modo intermittente, c'è un bisogno critico di modi per immagazzinare e risparmiare l'elettricità che creano. Una delle idee più promettenti per lo stoccaggio dell'energia rinnovabile è utilizzare l'elettricità in eccesso generata dalle energie rinnovabili per dividere l'acqua in ossigeno e idrogeno. L'idrogeno ha una miriade di usi nell'industria e potrebbe essere usato per alimentare le auto a celle a combustibile a idrogeno.
Le industrie non hanno ampiamente utilizzato il processo di scissione dell'acqua, però, a causa del costo proibitivo dei catalizzatori di metalli preziosi necessari, solitamente platino o rutenio. Molti dei metodi per dividere l'acqua richiedono anche troppa energia, o i materiali catalizzatori necessari si rompono troppo rapidamente.
Nel loro lavoro, i ricercatori, guidato dal professor Yuehe Lin nella Scuola di Ingegneria Meccanica e dei Materiali, utilizzato due metalli abbondantemente disponibili ed economici per creare una nanoschiuma porosa che funzionasse meglio della maggior parte dei catalizzatori attualmente utilizzati, compresi quelli realizzati con metalli preziosi. Il catalizzatore che hanno creato sembra una piccola spugna. Con la sua struttura atomica unica e molte superfici esposte in tutto il materiale, la nanoschiuma può catalizzare l'importante reazione con meno energia rispetto ad altri catalizzatori. Il catalizzatore ha mostrato una perdita di attività molto ridotta in un test di stabilità di 12 ore.
"Abbiamo adottato un approccio molto semplice che potrebbe essere utilizzato facilmente nella produzione su larga scala, " disse Shaofang Fu, un dottorato di ricerca WSU studente che ha sintetizzato il catalizzatore e ha svolto la maggior parte dei test di attività.
Yuehe Lin (a sinistra) e Shaofang Fu, un dottorato di ricerca WSU alunno, nel laboratorio di ingegneria dei materiali di WSU Lin Credito:Washington State University
I ricercatori della WSU hanno collaborato al progetto con i ricercatori dell'Advanced Photon Source dell'Argonne National Laboratory e del Pacific Northwest National Laboratory.
"La struttura avanzata di caratterizzazione dei materiali presso i laboratori nazionali ha fornito la profonda comprensione della composizione e delle strutture dei catalizzatori, " disse Junhua Song, un altro dottorato di ricerca WSU. studente che ha lavorato alla caratterizzazione del catalizzatore.
I ricercatori stanno ora cercando ulteriore supporto per ampliare il loro lavoro per i test su larga scala.
"Questo è solo un test su scala di laboratorio, ma questo è molto promettente, " disse Lin.
