У 2015 році компанії Toyota і Honda обіцяють випустити перші серійні автомобілі на водневих двигунах. Технологія транспорту на водні в першу чергу відрізняється від звичайних двигунів внутрішнього згоряння своєю екологічною чистотою. Адже єдиний вихід в такій системі – водяний пар. У той же час критики вказують на те, що при отриманні водню з природного газу виділяються парникові гази, які сприяють глобальному потеплінню.
Але вчені Стенфордського університету вважають, що незабаром водень для автозаправок будуть отримувати більш нешкідливим методом. Дослідники розробили недорогий пристрій на пальчикових батарейках, який без шкідливих викидів виробляє цей газ шляхом електролізу води, тобто розщеплення її на водень і кисень. На відміну від інших подібних генераторів електроди нового пристрою виконані не з дорогоцінних металів, а з доступного поєднання заліза і нікелю.
Читайте також: Неймовірні передові технології
“Використовуючи дешеві матеріали ми змогли створити досить активні каталізатори, щоб розщеплювати воду при кімнатній температурі від однієї 1,5-вольтової батарейки, – говорить професор хімії Хуцзе Дай (Hongjie Dai). – Це перший випадок, коли для подібних реакцій використовуються доступні метали, а не платина або іридій”.
Водневий двигун, який вже використовується в прототипах різних транспортних засобів, отримує енергію від зворотної реакції розщеплення води, в якій газоподібний водень з’єднується з киснем з повітря.
Проблема полягає в тому, що при існуючих технологіях дешевше отримувати водень шляхом змішування природного газу з дуже гарячою водяною парою. Цей процес вимагає великих витрат енергії, а його побічним продуктом є вуглекислий газ, надмірні викиди якого вважають основною причиною глобальних кліматичних змін.
“Уже кілька десятиліть вчені прагнуть створити недорогі електрокаталізатори з високою активністю і тривалим терміном служби, – розповідає Дай в прес-релізі. – Тому, коли ми дізналися, що електроди на основі нікелю так само ефективні, як платина, це стало повною несподіванкою”.
Вчені відкрили структуру з металевого нікелю та його оксиду, яка виявилася набагато кращим каталізатором, ніж кожен з елементів окремо. У майбутньому такі електроди зможуть економити виробникам водневого палива мільярди, які сьогодні витрачаються на електроенергію.
Читайте також: Розроблена нова технологія отримання водню з води
Зараз автори пристрою, описаного в журналі Nature Materials, працюють над продовженням його терміну служби. Електроди досить стабільні, але з часом розпадаються. У поточній версії їх вистачає лише на кілька днів невпинної роботи. Крім цього вчені планують створити генератор водню на сонячних батареях, щоб зробити весь процес максимально екологічним.
Варто додати, що крім отримання водню пристрій може бути використано для виробництва газоподібного хлору й гідроксиду натрію, які також мають важливе промислове значення.