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El periodista se enteró en la Universidad de Nankai el 3 de agosto que el equipo del profesor Luo Jingshan de la Escuela de Información Electrónica e Ingeniería Óptica de la Universidad de Nankai y el equipo de investigación científica de la Universidad del País Vasco en España han logrado importantes avances en la investigación de División electrocatalítica del agua para producir hidrógeno.

Se entiende que el equipo conjunto utilizó la interacción de portadores metálicos para construir un catalizador de desprendimiento de hidrógeno altamente activo en condiciones alcalinas, que puede funcionar de manera estable durante más de 1.000 horas a una alta densidad de corriente de 5 amperios por centímetro cuadrado, satisfaciendo las necesidades comerciales. de la tecnología de producción de hidrógeno por electrólisis de membrana de intercambio aniónico, para satisfacer las necesidades de las aplicaciones químicas, se publicaron resultados de investigación relevantes en la revista académica internacional "Nature Communications".

Como energía limpia, eficiente y baja en carbono, la energía del hidrógeno desempeña un papel importante en la transformación energética global y en la lucha contra el cambio climático. El hidrógeno verde, representado por la producción de hidrógeno a partir de energías renovables mediante electrólisis del agua, no produce gases de efecto invernadero durante el proceso de producción y es ampliamente considerado como uno de los caminos importantes para lograr el objetivo de la neutralidad de carbono.

Diagrama esquemático de la síntesis de Ru NPs/TiN. (Foto proporcionada por el entrevistado)

En la actualidad, dos tecnologías de producción de hidrógeno en agua electrolítica, la electrólisis alcalina del agua (ALK) y la electrólisis del agua con membrana de intercambio de protones (PEM), representan una proporción relativamente alta. Entre ellos, la tecnología de producción de hidrógeno ALK tiene un bajo costo de producción y una industrialización madura, pero la pureza del hidrógeno producido no es alta y la eficiencia energética es baja. La tecnología de producción de hidrógeno PEM tiene una alta eficiencia energética y produce hidrógeno de alta pureza, pero el costo es alto. La tecnología de producción de hidrógeno con membrana de intercambio aniónico (AEM) se considera la tecnología de producción de hidrógeno por electrólisis de agua de tercera generación que combina las ventajas de ambas. Tiene las ventajas de alta eficiencia, bajo costo, arranque y parada rápidos, etc. El electrolizador debe funcionar con una alta densidad de corriente. La estabilidad insuficiente del sistema limita su aplicación industrial.

Luo Jingshan presentó que el desarrollo de catalizadores con una larga vida útil y un rendimiento estable en condiciones de alta densidad de corriente es uno de los problemas centrales que debe resolverse con urgencia en la tecnología de producción de hidrógeno AEM.

"Ensamblamos un electrolizador AEM utilizando catalizadores de nanopartículas de rutenio soportados por nitruro de titanio, que pueden funcionar de manera estable durante más de 1000 horas a densidades de corriente de 1, 2 y 5 amperios por centímetro cuadrado sin casi ninguna degradación en el rendimiento", decía el primer artículo. el autor, Zhao Jia, estudiante de doctorado de 2021 en la Escuela de Información Electrónica e Ingeniería Óptica de la Universidad de Nankai.

"Con una densidad de corriente de grado industrial de 5 amperios por centímetro cuadrado, los resultados de nuestra investigación pueden funcionar de manera eficiente y estable en electrolizadores AEM, superando el problema de la inestabilidad del catalizador y satisfaciendo las necesidades de la aplicación comercial a gran escala de la producción de hidrógeno AEM. Luo Jingshan dijo: "En el futuro, el equipo continuará invirtiendo en investigación y desarrollo independientes de tecnología de preparación de hidrógeno verde, promoverá la transformación e implementación de logros científicos y tecnológicos lo antes posible y contribuirá a la construcción de una economía sin emisiones de carbono. sistema de suministro de energía de hidrógeno verde, seguro y confiable, de bajo costo." (Reporteros Zhang Jianxin, Bai Jiali)