Нов катализатор 200 пъти ускорява производството на чист водород

Един от сценариите за преход към чиста енергия предвижда широкото използване на водорода като гориво за наземния и въздушния транспорт. Все още обаче не е икономически изгодно да се произвежда водород в промишлен мащаб чрез електролиза на водата. Германски учени са приложили специален вид кристали с квантови свойства, които осигуряват висока ефективност на процеса на разделяне на водните молекули.

Реакцията на разделяне на водата на водород и кислород се усложнява от бавното отделяне на кислорода. Този процес включва поредица от стъпки за пренос на електрони и поради ниската му скорост производството на водород чрез електролиза остава нерентабилно. Специалисти от Германия са намерили начин да ускорят процеса, като са се насочили към хиралните кристали, съобщава IE.

Този тип кристали подобно на лявата и дясната ръка имат ясно изразено свойство на хиралност. Това им дава възможност да взаимодействат със светлината и другите хирални молекули по точно определен начин, ускорявайки процеса на освобождаване на кислород чрез контролиране спина на електроните. Кристалите, изработени от родий, силиций, калай и бисмут, помагат на електроните да стигнат по-бързо до местата на производство на кислород.

Ускоряването на движението на електроните е довело до значително увеличаване на общата скорост на реакцията – 200 пъти по-бързо от традиционните катализатори.

„Като използвахме уникалните спин свойства на електроните, създадохме катализатор, който 200 пъти превъзхожда традиционните материали“, каза Ян Бинхай от института „Макс Планк“.

Авторите на изобретението са наясно, че създаденият от тях катализатор все още съдържа редки елементи, но те са убедени, че могат да надградят съществуващите резултати, за да разработят други високоефективни и в същото време рентабилни катализатори.