berita

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Reporter mengetahui dari Universitas Nankai pada tanggal 3 Agustus bahwa tim Profesor Luo Jingshan dari Sekolah Informasi Elektronik dan Teknik Optik Universitas Nankai dan tim peneliti ilmiah dari Universitas Basque Country di Spanyol telah membuat kemajuan penting dalam penelitian pemisahan air secara elektrokatalitik untuk menghasilkan hidrogen.

Diketahui bahwa tim gabungan menggunakan interaksi pembawa logam untuk membangun katalis evolusi hidrogen yang sangat aktif dalam kondisi basa, yang dapat beroperasi secara stabil selama lebih dari 1.000 jam pada kepadatan arus tinggi 5 amp per sentimeter persegi, memenuhi kebutuhan komersial. teknologi produksi hidrogen elektrolisis membran penukar anion elektrolisis air. Untuk memenuhi kebutuhan aplikasi kimia, hasil penelitian yang relevan dipublikasikan dalam jurnal akademik internasional "Nature Communications".

Sebagai energi rendah karbon, efisien dan bersih, energi hidrogen berperan penting dalam transformasi energi global dan mengatasi perubahan iklim. Hidrogen hijau, yang diwakili oleh produksi hidrogen dari energi terbarukan melalui elektrolisis air, tidak menghasilkan gas rumah kaca selama proses produksinya dan secara luas dianggap sebagai salah satu jalur penting untuk mencapai tujuan netralitas karbon.

Diagram skema sintesis Ru NPs/TiN. (Foto disediakan oleh orang yang diwawancarai)

Saat ini, dua teknologi produksi hidrogen air elektrolitik, elektrolisis air alkali (ALK) dan elektrolisis air membran penukar proton (PEM), memiliki proporsi yang relatif tinggi. Diantaranya, teknologi produksi hidrogen ALK memiliki biaya produksi yang rendah dan industrialisasi yang matang, namun kemurnian hidrogen yang dihasilkan tidak tinggi dan efisiensi energinya rendah. Teknologi produksi hidrogen PEM memiliki efisiensi energi yang tinggi dan menghasilkan hidrogen dengan kemurnian tinggi, namun biayanya tinggi. Teknologi produksi hidrogen membran penukar anion (AEM) dianggap sebagai teknologi produksi hidrogen elektrolisis air generasi ketiga yang menggabungkan keunggulan keduanya. Ia memiliki keunggulan efisiensi tinggi, biaya rendah, start dan stop yang cepat, dll., namun elektroliser perlu dioperasikan pada kepadatan arus yang tinggi. Stabilitas sistem yang tidak memadai membatasi aplikasi industrinya.

Luo Jingshan memperkenalkan bahwa pengembangan katalis dengan umur panjang dan kinerja stabil di bawah kepadatan arus tinggi adalah salah satu masalah inti yang perlu segera diselesaikan dalam teknologi produksi hidrogen AEM.

"Kami merakit elektroliser AEM menggunakan katalis nanopartikel ruthenium yang didukung titanium nitrida, yang dapat beroperasi secara stabil selama lebih dari 1.000 jam pada kepadatan arus 1, 2, dan 5 amp per sentimeter persegi dengan hampir tidak ada penurunan kinerja." penulisnya, Zhao Jia, seorang mahasiswa doktoral tahun 2021 di Sekolah Informasi Elektronik dan Teknik Optik di Universitas Nankai.

"Pada kepadatan arus tingkat industri sebesar 5 ampere per sentimeter persegi, hasil penelitian kami dapat beroperasi secara efisien dan stabil dalam elektroliser AEM, mengatasi masalah ketidakstabilan katalis, dan memenuhi kebutuhan penerapan komersial skala besar produksi hidrogen AEM. Luo Jingshan mengatakan, "Di masa depan, tim akan terus berinvestasi dalam penelitian independen dan pengembangan teknologi persiapan hidrogen ramah lingkungan, mendorong transformasi dan penerapan pencapaian ilmu pengetahuan dan teknologi sesegera mungkin, dan berkontribusi pada pembangunan negara tanpa karbon, sistem pasokan energi hidrogen hijau yang berbiaya rendah, aman dan andal." (Reporter Zhang Jianxin, Bai Jiali)