Австралийский университет RMIT разработал недорогой метод, позволяющий увеличить производство «зеленого» водорода более чем в 80 раз

Репортаж от Wedoany，Исследователи из Королевского мельбурнского технологического института (RMIT University, Австралия) совместно с китайскими партнерами продемонстрировали новый метод повышения производства «зеленого» водорода с использованием недорогих материалов. По их словам, это открытие может способствовать снижению затрат на производство чистого водорода. Предложенный метод, основанный на усовершенствовании широко используемого диоксида титана, позволил увеличить выход водорода более чем в 80 раз по сравнению с необработанным коммерческим диоксидом титана в одинаковых лабораторных условиях.

Ведущий исследователь, доктор Дерек Хао из Научной школы RMIT, отметил, что эта работа вносит вклад в текущие исследования, направленные на повышение эффективности и экономичности производства «зеленого» водорода. «Демонстрируя, как можно улучшить распространенные материалы для получения большего количества водорода, данное исследование указывает практическое направление для будущих работ. Если аналогичные результаты будут достигнуты в реальных условиях, это может способствовать масштабному снижению затрат на производство чистого водорода», — заявил он. Считается, что «зеленый» водород будет играть важную роль в сокращении выбросов в таких отраслях, как судоходство, производство стали и авиация, однако повышение эффективности производства и снижение затрат остаются сложной задачей.

Исследование, проведенное в сотрудничестве с Чжоукоуским педагогическим университетом (Zhoukou Normal University) и Синьянским университетом (Xinyang University) из Китая, было направлено на усовершенствование диоксида титана, а не на разработку совершенно новой системы производства водорода. Исследовательская группа модифицировала материал, добавив небольшое количество никеля, создав дефекты, влияющие на движение энергии, и придав материалу форму микроскопических полых сфер для улучшения улавливания света. По словам исследователей, эти комбинированные изменения позволили материалу дольше удерживать энергию и направлять больше энергии на производство водорода.

Хао отметил, что эти результаты также подчеркивают потенциал использования легкодоступных материалов в качестве замены более дорогих альтернатив. «Эта работа показывает, что сопоставимые характеристики могут быть достигнуты с использованием недорогих и широко доступных материалов, что имеет решающее значение для масштабирования производства водорода», — сказал он.

Исследователи сообщили, что модифицированный материал сохранял свои характеристики в ходе повторных лабораторных испытаний, демонстрируя наилучшие результаты под ультрафиолетовым светом, а также проявляя некоторую активность под видимым светом. В RMIT отметили, что эксперименты проводились в контролируемых лабораторных условиях с использованием раствора, содержащего метанол, что представляет собой упрощенную систему производства водорода, а не полное расщепление воды. Университет заявил, что необходимы дальнейшие исследования для оценки эффективности данной технологии под прямыми солнечными лучами и без использования дополнительных химических веществ.

Исследование, соавторами которого выступили доцент Равичандр Бабарао, доктор Ли Гао и доцент Ичао Ван из RMIT, было опубликовано в журнале «Applied Catalysis B: Environment and Energy» под названием «Nanoconfined Ni single-atom Ni–O–Ti atomic asymmetric sites for highly efficient and stable photocatalytic hydrogen evolution».