Совместная работа российских исследователей с коллегами из Ирана и Испании привела к созданию уникального катализатора для более эффективного разложения воды и получения водорода. В его основе – наночастицы, состоящие из оксидов металлов (кобальта, железа, марганца, меди, никеля) и графена. Этот новый катализатор способен намного эффективнее расщеплять воду под воздействием электрического тока и «живет» дольше по времени, превышающего 12 часов. Данное изобретение потенциально способно снизить стоимость производства водорода и ускорить переход к экологически чистой энергетике.
Учёные предложили более экономичную замену дорогостоящим катализаторам, используя высокоэнтропийные оксиды. Этот термин в химии применяется к соединениям кислорода с пятью и более металлами. В таких соединениях атомы кислорода образуют сложную структуру, а ионы металлов распределяются в промежутках между узлами этой структуры, - сообщает агентство ТАСС.
По этому направлению использования катализаторов для расщепления воды и эффективного получения водорода не первый год двигаются многие коллективы ученых. Вот упоминание про подобную технологию:
Выжигание осмия из иридиево-осмиевого сплава позволило создать катализатор, который значительно ускоряет расщепление воды под действием электрического тока. Группа ученых из США и Южной Кореи получила такой сплав. Его время жизни в процессе почти в 30 раз превышает стабильность других иридиевых катализаторов.
Так же много исследований и научных публикаций в области разложения воды с помощью солнечного света.
Водород можно применять не только в водородных ячейках электромобилей, но и для элементарного отопления. При расщеплении 18 грамм воды выходит более 11 литров кислорода и 22 литров водорода (при нормальных условиях). Стандартный газовый котел на 10-12 кВт на водороде «выдаст» до 30-40 кВт тепловой мощности.
Из недостатков: слишком взрывоопасный «характер» топлива – в смеси с кислородом (в пропорции 2:5) водород превращается в гремучий газ. А так же высокая температура пламени – до 3200 гр., затрудняет использование водорода в качестве топлива для ряда котлов. Еще затруднительно накопление и хранение водорода – водород под давлением проходит через любой металл.
Да, водород можно получить методом электролиза из воды. Но при этом водород будет не дешевый, т.к. затрачивается большое количество электроэнергии. А применение катализаторов – снижает эти затраты. Вопрос только в стоимости этих катализаторов. Нужно считать, чтобы не оказалось, что на их производство нужно затратить много средств, а проработают они всего 12 часов и выделенный объем водорода не покроет эти затраты.
Если поизучать эту тему, то в материалах обязательно наткнетесь на упоминания о ячейках изобретателя Стенли Майера. Его конструкцию электролизеров, но с секретом питания электродов с определенной характеристикой напряжения - до сих пор никто не повторил. Якобы исследователем была подобрана определенная частота, которая позволяла с минимальными затратами на электроэнергию эффективно расщеплять воду.
Некоторые особенности ячеек Мейера:
- затрачивается меньше энергии, чем при обычном электролизе (миллиамперы вместо ампер);
- установка отличалась высокой производительностью без добавления электролита;
- емкость практически не нагревалась даже после нескольких часов выработки газа.
Свой генератор водорода Майер установил на ДВС небольшого автомобиля (багги) и демонстрировал эффективность своей разработки. Простыми словами – его автомобиль ездил на воде.
В 1996 году суд штата Огайо признал фальшивками работы Мейера относительно его «водного топливного элемента» и автомобиля, на котором он работал. И все его наработки были охарактеризованы как псевдонаучные. А в 1998 году изобретателя не стало.
Можно найти электрические схемы, которые якобы были получены на основе трудов Майера. Но насколько они увеличивают эффективность разложения воды – неизвестно.
Не исключено, что научным коллективам, работающим в этой области, нужно изучать не катализаторы, а подбирать параметры тока при электролизе. Подбирать частоту и амплитуду.
Но эта «зеленая технология» не нужна пока существует добыча углеводородов: природного газа (метан) и нефти. На этом держится экономика многих стран и крупных компаний. Это опасно для экономики. Поэтому, вряд ли мы в ближайшее время увидим прорыв в этой области, а тем более внедрение технологии в жизнь. Время, когда можно будет ездить на воде и отапливать дома водой – еще не наступило.