Νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Ο δημοσιογράφος έμαθε από το Πανεπιστήμιο Nankai στις 3 Αυγούστου ότι η ομάδα του καθηγητή Luo Jingshan από τη Σχολή Ηλεκτρονικών Πληροφοριών και Οπτικής Μηχανικής του Πανεπιστημίου Nankai και η επιστημονική ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου της Χώρας των Βάσκων στην Ισπανία έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην έρευνα του ηλεκτροκαταλυτική διάσπαση νερού για παραγωγή υδρογόνου.

Είναι κατανοητό ότι η κοινή ομάδα χρησιμοποίησε την αλληλεπίδραση μεταλλικών φορέων για να κατασκευάσει έναν εξαιρετικά ενεργό καταλύτη εξέλιξης υδρογόνου υπό αλκαλικές συνθήκες, ο οποίος μπορεί να λειτουργεί σταθερά για περισσότερες από 1.000 ώρες σε υψηλή πυκνότητα ρεύματος 5 αμπέρ ανά τετραγωνικό εκατοστό, καλύπτοντας τις εμπορικές ανάγκες τεχνολογίας παραγωγής υδρογόνου με ηλεκτρόλυση μεμβράνης ανταλλαγής ανιόντων Για την κάλυψη των αναγκών των χημικών εφαρμογών, δημοσιεύτηκαν σχετικά ερευνητικά αποτελέσματα στο διεθνές ακαδημαϊκό περιοδικό «Nature Communications».

Ως ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα, αποτελεσματική και καθαρή, η ενέργεια υδρογόνου διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στον παγκόσμιο ενεργειακό μετασχηματισμό και στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Το πράσινο υδρογόνο, που αντιπροσωπεύεται από την παραγωγή υδρογόνου από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μέσω ηλεκτρόλυσης νερού, δεν παράγει αέρια θερμοκηπίου κατά τη διαδικασία παραγωγής και θεωρείται ευρέως ως ένας από τους σημαντικούς δρόμους για την επίτευξη του στόχου της ουδετερότητας του άνθρακα.

Σχηματικό διάγραμμα σύνθεσης Ru NPs/TiN. (Η φωτογραφία είναι ευγενική προσφορά του συνεντευξιαζόμενου)

Επί του παρόντος, δύο τεχνολογίες ηλεκτρολυτικής παραγωγής υδρογόνου νερού, η αλκαλική ηλεκτρόλυση νερού (ALK) και η ηλεκτρόλυση νερού με μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEM), αντιπροσωπεύουν ένα σχετικά υψηλό ποσοστό. Μεταξύ αυτών, η τεχνολογία παραγωγής υδρογόνου ALK έχει χαμηλό κόστος παραγωγής και ώριμη εκβιομηχάνιση, αλλά η καθαρότητα του παραγόμενου υδρογόνου δεν είναι υψηλή και η ενεργειακή απόδοση χαμηλή. Η τεχνολογία παραγωγής υδρογόνου PEM έχει υψηλή ενεργειακή απόδοση και παράγει υδρογόνο υψηλής καθαρότητας, αλλά το κόστος είναι υψηλό. Η τεχνολογία παραγωγής υδρογόνου με μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων (AEM) θεωρείται η τρίτη γενιά τεχνολογίας παραγωγής υδρογόνου με ηλεκτρόλυση νερού που συνδυάζει τα πλεονεκτήματα και των δύο. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, του χαμηλού κόστους, της γρήγορης εκκίνησης και διακοπής, κ.λπ Ο ηλεκτρολύτης πρέπει να λειτουργεί υπό υψηλή πυκνότητα ρεύματος Η ανεπαρκής σταθερότητα του συστήματος περιορίζει τη βιομηχανική του εφαρμογή.

Ο Luo Jingshan εισήγαγε ότι η ανάπτυξη καταλυτών με μεγάλη διάρκεια ζωής και σταθερή απόδοση υπό υψηλή πυκνότητα ρεύματος είναι ένα από τα βασικά ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν επειγόντως στην τεχνολογία παραγωγής υδρογόνου AEM.

Συναρμολογήσαμε έναν ηλεκτρολύτη AEM χρησιμοποιώντας καταλύτες νανοσωματιδίων ρουθηνίου που υποστηρίζονται από νιτρίδιο τιτανίου, οι οποίοι μπορούν να λειτουργήσουν σταθερά για περισσότερες από 1.000 ώρες σε πυκνότητες ρεύματος 1, 2 και 5 amps ανά τετραγωνικό εκατοστό χωρίς σχεδόν καμία υποβάθμιση της απόδοσης συγγραφέας, Zhao Jia, διδακτορικός φοιτητής του 2021 στη Σχολή Ηλεκτρονικών Πληροφοριών και Οπτικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Nankai.

"Με πυκνότητα ρεύματος βιομηχανικής ποιότητας 5 αμπέρ ανά τετραγωνικό εκατοστό, τα αποτελέσματα της έρευνάς μας μπορούν να λειτουργήσουν αποτελεσματικά και σταθερά σε ηλεκτρολύτες AEM, ξεπερνώντας το πρόβλημα της αστάθειας του καταλύτη και ικανοποιώντας τις ανάγκες μεγάλης κλίμακας εμπορικής εφαρμογής παραγωγής υδρογόνου AEM. Luo Jingshan είπε, "Στο μέλλον, η ομάδα θα συνεχίσει να επενδύει στην ανεξάρτητη έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας παρασκευής πράσινου υδρογόνου, να προωθεί το μετασχηματισμό και την εφαρμογή επιστημονικών και τεχνολογικών επιτευγμάτων το συντομότερο δυνατό και να συμβάλλει στην κατασκευή ενός μηδενικού άνθρακα, χαμηλού κόστους, ασφαλές και αξιόπιστο σύστημα παροχής πράσινης ενέργειας υδρογόνου." (Ρεπόρτερ Zhang Jianxin, Bai Jiali)