Taloudellisempaa veden hajottamista

Korealaisen UNIST-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet katalysaattorin, joka voi jakaa vettä vedyksi lähes yhtä hyvin kuin platina, mutta halvemmalla.

Kehitetty rutenium (Ru) -pohjainen materiaali todennäköisesti osoittaa myös suurinta katalyyttistä suorituskykyä ilman että siihen vaikuttaa veden pH. Tutkimusryhmä syntetisoi kaksiulotteisia orgaanisiin rakenteisiin perustuvan Ru@C₂N -katalysaattorin.

Vedyn tuoton tekniikka edellyttää katalysaattorilta hyvää kaupallista kilpailukykyä. Tarvittavilla katalyyteillä täytyy olla hyvä vedyn konversion hyötysuhde ja erinomainen kestävyys, toimia pienillä jännitteillä ja niiden pitäisi olla taloudellisia.

Tämän hetken tehokkaimmat platinapohjaiset katalyytit ovat erittäin kalliita jalometalleja, mikä lisää kustannuksia ja massatuotannon vaikeutta. Ne ovat myös vähemmän stabiileja alkalisessa ympäristössä.

Yksi ratkaisu, jota monet tutkijat esittävät, on rakentaa katalyyttejä halvoista, ei-jalometalleista. Kuitenkin, koska nämä materiaalit syöpyvät voimakkaasti happamissa olosuhteissa ja toimivat erittäin korkeilla jännitteillä, niiden tuottavuus oli rajallinen.

Professori Jong-Beom Baekin ryhmän kehittämä Ru@C₂N on korkean suorituskyvyn materiaali, joka täyttää kaikki neljä kaupallista kilpailukykyetua veden jakamisen katalyyttinä.

Tukholman KTH Royal Institute of Technologyssä toiminut tutkimusryhmä johtajanaan professori Licheng Sun esitteli viime kesänä uudenlaisen yksikerroksinen kaksinkertaisen hydroksidin, johon liittyy nikkeli ja vanadiini.

Tutkijoiden mukaan edullinen ja erittäin tehokas nikkeli-vanadiinin yksikerroksinen päihittää muut sähkökatalyytit jotka koostuvat vähemmän arvokkaista materiaaleista. Se tarjoaa kilpailukykyisen vaihtoehdon katalyyteille, jotka tukeutuvat kalliimpiin ja arvokkaisiin materiaaleihin, kuten iridiumoksidiin (IrO2) tai ruteenioksidiin (RuO2).