Scienty

Фото: img.freepik.com

Команда ученых из Южной Кореи представила значительный прорыв в технологии производства чистого водорода, позволяющий увеличить эффективность процесса в шесть раз. Специалисты из Корейского института передовых наук и технологий (KAIST) разработали новую платформенную технологию, основанную на использовании светового импульса продолжительностью 0,02 секунды для достижения сверхвысокой температуры в 3000 °C. Исследователи отмечают, что создание быстрых и экономичных в плане энергопотребления катализаторов высокой производительности является одним из основных ограничений для развития экологичных энергетических решений, включая производство водорода.

По мнению исследовательской группы, разработанный процесс позволяет снизить энергопотребление более чем в тысячу раз, если сравнивать с обычными способами, и при этом повысить эффективность производства водорода в шесть раз, что является важным этапом на пути к его коммерческому применению. Ученые применили интенсивную фототермальную энергию для преобразования химически неактивных соединений, служащих основой для наноалмазов, в высокопроводящие и обладающие каталитической активностью углеродные нанолуковицы (CNOs) – многослойные углеродные структуры, визуально схожие с луковицей.

Кроме того, этот метод позволяет одновременно модифицировать поверхность только что сформировавшихся нанолуковиц, используя отдельные атомы. Этот комплексный процесс, выполняемый за один этап, изменяет структуру материала-основы и обеспечивает каталитические свойства в течение одного светового импульса, что является существенным прорывом в разработке катализаторов. Углеродные нанолуковицы, находящие широкое применение в энергетике и экологических технологиях, характеризуются энергозатратным синтезом и сложной последующей обработкой.

Ученые сообщают об успешном создании восьми различных высокоплотных одноатомных катализаторов, среди которых платина, кобальт и никель. Материал, созданный на основе платины и нанолуковиц, показал шестикратное повышение эффективности реакции выделения водорода по сравнению с обычными катализаторами, обеспечивая высокую производительность при сниженном количестве ценных металлов. Это указывает на перспективы технологии для крупномасштабного и экологически безопасного производства водорода.