המדענים חילקו את המימן מהמים בלי להשתמש מתכות יקרות בתהליך הקטליטי

קידמה חדשה לייצור הימן "ירוק" ללא פלטינה

בשנות ה-70–80 התפוצצו שמועות על כך שהחברות הגדולות מסתירות טכנולוגיות אנרגיית המים כדי להמשיך להרוויח מהשמן. היום ייצור הימן הפך לחשוב ביותר עבור המעבר לאנרגיה נקייה, אך בשל העלויות הגבוהות והקטליזטורים היקרים ההתקדמות מתאגרת. מדענים מארה"ב מצאו דרך לעקוף את המחסומים הללו.

מי ביצע את الاكتشاف?

צוות מחקר של אוניברסיטת וושינגטון בסט-לוויס הציג קטליזатор חדש, זול לייצור אלקטרוליזה של מים. בדרך כלל משמשים מתכות פלטינה וקבוצותיה, מה שמפחית את הרווחיות הכלכלית של ייצור הימן.

איך זה עובד?

במקום חומרים מבוססי פלטינה הצוות השתמש במבנה ג'טורסטקטורי מפוספט רני ומוליבדן (Re₂P/MoP). שילוב כזה מאפשר פירוק מהיר של המים ואיסוף יעיל והפצת הימן על פני משטח הקטליזатор. מטרת הפרויקט היא להפוך את הימן הירוק לזמין באמצעות חשמל ממערכות סולריות ורוחניות.

נקודת מפתח

המאפיין המרכזי של הפיתוח היה ניהול רשת קשרים הידרוגניים בגבול "קטליזатор-אלקטרוליט". החוקרים גילו שהמבנה המעבר בין החומרים קובע את מהירות העברת הפרוטונים והקינטיקה של פליטת הימן. במאמר שנפרסם ב-Journal of the American Chemical Society, הקתוד החדש הציג התנגדות מינורית מאוד בין השלב ופעילות תגובה גבוהה.

בדיקת מעשית

המערכת עבדה מעל 1000 שעות בריכוזי זרם תעשייתיים של 1–2 A/סמ², מה שמצביע על הישג משמעותי לקולטורים ללא פלטינה. זה מאשר את עמידות ויעילות הקטליזатор.

מה הלאה?

הטכנולוגיה עבר בהצלחה בדיקות מעבדה. הצעד הבא יהיה הגדלת התהליך לגודל תעשייתי כדי לייצר ייצור אמיתי של הימן בכמויות גדולות. זו כבר תהיה סיפור נפרד, אך الاكتشاف היום נותן תקווה לכיוון יותר זמין וידידותי לסביבה עבור הימן הירוק.