Прорив у водневій енергетиці: створена модель для пошуку ідеального каталізатора
Вчені з Трініті Коледжу в Ірландії зробили прорив у вирішенні задачі, яка б забезпечила світ повністю відновлюваною та чистою енергією, єдиним продуктом відходів якої, була б звичайна вода.
Скорочення викидів вуглекислого газу, є, мабуть, найбільшою проблемою, що стоїть перед цивілізацією XXI століття, особливо з урахуванням постійно зростаючого населення планети та підвищення його потреб в енергії. Один з варіантів її вирішення — використання відновлюваної енергії для розщеплення води та виробництва водню, який можна потім зберігати та використовувати в паливних елементах.
Проте, головна складність полягає в тому, що вода дуже стабільна та вимагає величезної кількості енергії на розщеплення. Хоча певні елементи, наприклад рутеній та іридій, ефективні в реакції гідролізу, але вони занадто дорогі для комерційного використання. А дешевші варіанти або менш продуктивні, або не такі надійні. Поки вчені не знайшли відповідного функціонального, економічно вигідного та надійного каталізатора.
Команда хіміків та фізиків-теоретиків з Трініті Коледжу Дубліна, очолювана професором Максом Гарсіа-Мельхор, розібралися, як зробити недорогий та продуктивний каталізатор для розщеплення води на кисень та водень. Вивчаючи молекули, що виробляють кисень, вони зробили важливе відкриття: наука недооцінювала активність деяких менш реактивних каталізаторів.
Професор Макс Гарсія-Мельхор та кандидат наук Майкл Крейг з Трініті Коледжу Дубліна
Більш того, уточнивши теоретичну модель прогнозування ефективності каталізаторів для електролізу, вони набагато полегшили пошук екологічно чистого каталізатора. Тепер вчені збираються використовувати суперкомп'ютер зі штучним інтелектом, щоб підібрати з майже нескінченного списку варіантів найбільш відповідні поєднання та випробувати їх у справі.
«Тепер ми знаємо все, що потрібно, для оптимізації, так що залишилося всього лише знайти вірну комбінацію», - заявив провідний автор дослідження Майкл Крейг. І коли пошук завершиться успіхом, світ отримає доступ до чистої та повністю відновлюваної енергії.
Нагадаємо, що вчені з Південної Кореї розібралися в технології електрохімічного каталізу та представили нову стратегію підвищення активності платини — головного каталізатора, що використовується для отримання водню. Ця технологія підвищує ефективність виробництва водню в 16 разі.
За матеріалами: Phys.org