Дешевый катализатор без платины для производстве зеленого водорода

11.05.2026

Водород считается одним из самых перспективных экологически чистых энергоносителей будущего. При его использовании выделяется только вода, он не производит углеродных выбросов и может накапливаться в больших объемах, помогая сохранять энергию солнца и ветра. Однако массовое производство "зеленого" водорода до сих пор остается слишком дорогим, поскольку лучшие электролизеры требуют платины - одного из самых редких и дорогостоящих металлов на Земле.

Команда ученых под руководством Ган Ву из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработала новый катализатор, который может полностью изменить эту ситуацию. Они создали материал на основе двух фосфидов переходных металлов - Re2P и MoP. В виде гетероструктуры эти два вещества в непосредственном контакте друг с другом превзошли платиновые аналоги и продемонстрировали стабильную работу в течение более 1000 часов непрерывного электролиза.

Электролиз воды с использованием возобновляемой электроэнергии остается самым чистым способом получения водорода. Платина долгие годы была незаменимой, потому что идеально удерживает водород на своей поверхности во время реакции. Ученые десятилетиями искали ей замену, и сочетание Re2P и MoP оказалось одним из самых успешных решений. Каждый материал в отдельности уступает платине, но вместе они эффективно компенсируют слабые стороны друг друга.

Важным нововведением стала так называемая "сухая катодная архитектура". В обычных электролизерах вода сильно пропитывает каталитический слой, что создает проблемы с отводом газов и ускоряет деградацию. Новая конструкция регулирует водородные связи на границе катализатор-электролит таким образом, что рабочий слой остается относительно "сухим". Вода поступает только к активным центрам реакции, что снижает сопротивление, ускоряет процесс и существенно повышает долговечность устройства.

Ган Ву отмечает, что новый катализатор обеспечивает наименьшее сопротивление во всем исследованном диапазоне потенциалов, что говорит о самой высокой кинетике адсорбции водорода среди изученных материалов. Это означает не только высокую эффективность, но и возможность масштабирования технологии для промышленных объемов.

Более доступный и долговечный катализатор открывает путь к значительному снижению стоимости зеленого водорода. Это особенно важно для тяжелой промышленности, где водород может заменить ископаемое топливо в производстве стали, химикатов и удобрений. Ежегодно только канализационный метан выбрасывает в атмосферу почти 2 миллиона тонн парниковых газов, и дешевый водород способен существенно ускорить декарбонизацию этих секторов.

<< Назад: Шопинг от YouTube 11.05.2026

>> Вперед: Научное сравнение интеллекта владельцев животных 10.05.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дороги из пластикового мусора 08.06.2026

В условиях стремительной урбанизации и роста потребления пластиковой упаковки многие развивающиеся страны сталкиваются с острой проблемой накопления отходов. Непал не стал исключением: в крупных городах, таких как Катманду и Покхара, инфраструктура переработки не успевает за объемами мусора, значительную часть которого составляет трудноутилизируемый пластик. В ответ на этот вызов местные инициативы предлагают оригинальное решение - превращать пластиковые отходы в материал для строительства дорог. Организация Green Road Waste Management, основанная Бималом Бастолой и его командой, активно реализует проект по созданию "пластиковых" дорог. Для производства специального асфальта используются упаковки от снеков, печенья и другие виды низкосортного пластика, которые обычно отправляются на свалки. По данным участников проекта, на строительство одного километра дороги требуется около двух тонн измельченного пластика. Технология довольно проста по своей сути. Пластиковые отходы измельчают ...>>

Самодостаточный электрический вездеход для арктических ледников 08.06.2026

Канадские инженеры из компании Noble Northern в сотрудничестве с оператором туров Pursuit разработали и запустили первый в мире электрический Ice Explorer - специализированный автобус для исследования и экскурсий по ледникам. Это полностью автономное транспортное средство предназначено для работы в экстремальных условиях Национального парка Джаспер в провинции Альберта, где расположен знаменитый ледник Атабаска, входящий в состав Колумбийского ледяного поля. Ранее весь парк подобных машин, а их там насчитывалось около десяти, работал исключительно на дизельном топливе. Даже после модернизации систем очистки выхлопов эти мощные вездеходы на грузовой базе продолжали оказывать негативное воздействие на чувствительную северную экосистему. Инженеры взяли за основу шасси обычного дизельного грузовика, но существенно переработали его конструкцию. Они установили двойные колеса, обеспечили полный привод и значительно увеличили площадь сцепления с ледяной поверхностью. Сердцем нового вездеход ...>>

Жидкий кальциевый нитрат для овощеводства 07.06.2026

Хозяйство Solbergs Gartneri, расположенное в Веттре, Норвегия, выращивает огурцы на площади 12 500 м2. В текущем сезоне оно полностью заменило традиционный водорастворимый кальциевый нитрат на продукт, производимый компанией N2 Applied из воздуха, воды и возобновляемой электроэнергии. Первые испытания нового удобрения начались еще в конце прошлого сезона в небольшом объеме, после чего хозяйство приняло решение о полном переходе. Технология N2 Applied основана на использовании плазмы для получения азотной кислоты из атмосферного воздуха и воды, которую затем превращают в жидкий кальциевый нитрат. Этот формат особенно удобен для систем фертигации. Важным преимуществом является отсутствие аммония в составе, что дает агрономам больше возможностей для точной корректировки питания растений. Владелец хозяйства Кристиан Солберг отметил, что теперь они могут более гибко реагировать на изменения pH в субстрате, снижая или увеличивая внесение аммония по необходимости. Одним из главных мотив ...>>

Игровой монитор MSI MPG OLED 322URDX36 07.06.2026

Компания MSI представила монитор MPG OLED 322URDX36, который стал первым в мире 31,5-дюймовым монитором с технологией Triple Mode. Эта инновация позволяет пользователю одним нажатием переключаться между тремя режимами: 4K (3840x2160) при 360 Гц для максимальной детализации и кинематографичности, 2K/QHD (2560x1440) при 520 Гц для оптимального баланса качества и плавности, а также Full HD (1920x1080) при впечатляющих 680 Гц - идеальном варианте для динамичных киберспортивных дисциплин. Такая гибкость открывает новые возможности для игроков разного уровня. Монитор построен на базе панели QD-OLED пятого поколения с технологией Penta Tandem и субпиксельной структурой RGB Stripe. Это решение устраняет традиционные проблемы OLED-дисплеев, такие как цветовая окантовка и снижение четкости текста. Благодаря усовершенствованной структуре изображения становятся более естественными и приятными для глаз даже при длительных игровых сессиях. Среди ключевых достоинств модели - поддержка VESA D ...>>

Дифузное покрытие для теплиц 06.06.2026

В тепличном овощеводстве и ягодоводстве управление светом играет ключевую роль в повышении урожайности и качества продукции. Растения особенно активно используют красную и синюю части спектра для фотосинтеза, в то время как зеленый свет в значительной степени отражается. Французская компания Ondex разработала инновационное решение, которое позволяет эффективнее использовать доступный солнечный свет без дополнительных затрат на досветку. Французский производитель Ondex вывел на рынок диффузное тепличное покрытие OptiRed DIFFU100. Этот материал смещает часть зеленого спектра в красный, усиливая фотосинтетическую активность растений. В 2026 году начались масштабные производственные испытания покрытия в юго-западной Франции на экспериментальной станции Invenio-FL. Исследования проводятся на ремонтантной землянике, выращиваемой на гидропонике с марта по июль, и на перце, посаженном в почву с середины мая по октябрь. По замыслу разработчиков, увеличение доли красного света должно спосо ...>>

Случайная новость из Архива Разработка стандарта связи 6G 07.11.2021 Международная группа исследователей из Японии и Финляндии будет работать над созданием технологий и стандартов для шестого поколения беспроводной связи, широко известного как 6G, в рамках соглашения о совместных исследованиях между двумя странами. В то время, когда больше людей, чем когда-либо, полагаются на телекоммуникации в различных аспектах своей жизни, многие считают, что мы должны ускорить развитие коммуникационных технологий. Ключевым аспектом этой технологии является способ беспроводной связи людей и машин. Чтобы открыть новое поколение беспроводной связи, необходимо международное сотрудничество, поскольку общие стандарты способствуют их принятию. С этой целью Япония и Финляндия начали двустороннее партнерство в рамках сотрудничества между Токийским университетом и университетом Оулу в Финляндии. В течение следующих нескольких лет будет создана дорожная карта для стандарта 6G и проведены исследования технологических компонентов. Матти Латва-ахо - профессор академии Университета Оулу и директор национальной исследовательской программы 6G Flagship в Финляндии - назначен научным сотрудником Университета Токио. Он будет сотрудничать с профессором Акихиро Накао из Высшей инженерной школы UTokyo, а их команда будет работать над исследованием и разработкой будущих технологий 6G и технических стандартов. "Речь идет не только о более высоких скоростях и более быстром отклике, хотя эти вещи будут улучшены, - сказал Накао. - Цели 6G включают в себя значительное повышение энергоэффективности, безопасности на основе квантовой механики, оптимизацию сети на основе искусственного интеллекта, интеграцию со спутниковыми сетями и многое другое. В повседневной жизни все это означает, что людям будет удобнее общаться друг с другом, а также взаимодействовать с сервисами и устройствами". Некоторые области жизни, в которых может быть полезна технология 6G, включают здравоохранение, где маломощные встроенные датчики могут передавать данные о состоянии здоровья в реальном времени врачам или экспертным системам, или даже реагировать на стихийные бедствия, поскольку интеграция со спутниковыми платформами означает, что если наземная инфраструктура будет поврежден, тогда можно будет поддерживать важную коммуникацию. Это особенно важно в таких странах, как Япония, где землетрясения, цунами, наводнения и даже извержения вулканов представляют собой вполне реальную опасность, влияющую на жизнь людей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026