Автомобілі, що працюють на водні, можуть незабаром стати чимось більшим, ніж просто цікава новинка, після того, як група вчених під керівництвом UNSW продемонструвала набагато більш дешевий і стійкий спосіб виробництва водню, необхідного для їх харчування.
У недавньому дослідженні, опублікованому в Nature Communications, вчені показали, що захоплення водню шляхом відокремлення його від кисню у воді може бути досягнуто при використанні в якості каталізаторів недорогих металів, таких як залізо і нікель, що прискорює хімічну реакцію, що вимагає менше енергії.
Залізо і нікель, які в достатку присутні на Землі, замінять дорогі метали рутеній, платину і іридій, які досі вважалися еталонними каталізаторами в процесі «розщеплення води».
Професор Школи хімії UNSW Чуан Чжао каже, що при розщепленні води два електроди подають електричний заряд на воду, що дозволяє відокремити водень від кисню і використовувати його в якості енергії в паливному елементі.
«Те, що ми робимо, це покриваємо електроди нашим каталізатором, щоб зменшити споживання енергії», - говорить він. "На цьому каталізаторі є крихітна нанорозмірна межа розділу, де залізо і нікель зустрічаються на атомному рівні, який стає активним місцем для розщеплення води. Саме тут водень може бути відокремлений від кисню і захоплений в якості палива, а кисень бути випущений як екологічно чисті відходи ".
Ще в 2015 році команда професора Чжао винайшла залізо-нікелевий електрод для генерації кисню з рекордно високою ефективністю. Проте професор Чжао каже, що залізо і нікель самі по собі не є хорошими каталізаторами для вироблення водню, але якщо вони об'єднуються в наномасштабі, «там відбувається чарівність».
«Нанорозмірний масштаб докорінно змінює властивості цих матеріалів», - говорить він. «Наші результати показують, що залізо-нікелевий каталізатор може бути таким же активним, як платиновий, для генерації водню».
«Додатковою перевагою є те, що наш електрод може каталізувати як утворення водню, так і кисню, тому ми можемо не тільки скоротити виробничі витрати, використовуючи доступні елементи, але і витрати на виготовлення одного каталізатора замість двох».
Якщо нова технологія буде розвиватися і далі, одного разу можуть з'явитися станції заправки воднем, такі як звичайні автозаправні станції, де можна буде заправити автомобіль з водневими паливними елементами воднем, отриманим в результаті цієї реакції розщеплення води.
Заправка може бути проведена за лічені хвилини порівняно з годинами в разі електромобілів з літієвим акумулятором.