Американские ученые из Стэнфордского университета представили уникальный солнечный расщепитель морской воды для производства водорода и кислорода. Эта технология значительно упростит переход на зеленую экономику, говорится в исследовании ученых, опубликованном в журнале PNAS.
Химики часто пытаются разработать экологичный и рентабельный способ расщепления воды на кислород и водород при помощи света или электрического тока. В большинстве своем катализаторы, которые раскладывают молекулы воды, разрушаются и сильно загрязняют окружающую среду — в основном из-за примесей, например, солей.
Ученые из Стэнфорда представили технологию, которая позволит очень дешево расщеплять морскую воду, которую ранее обходили стороной все исследования. Пока главной опасностью для технологии являлся хлор — его ионы очень быстро разрушают анод, положительно заряженный электрод расщепителя, соединяясь с кислородом и формируя агрессивную хлорноватистую кислоту. Это приводит к тому, что одно устройство не может работать с морской водой дольше 12 часов.
В новом способе профессор химии из Стэнфорда Хун Цзе Дай предложил использовать специальный «слоеный» анод — он состоит из пористого ядра из чистого никеля и сложно устроенной оболочки, составленной из нескольких прослоек сульфида никеля и соединения никеля и ржавчины.
Вполне очевидно, что мы не сможем перевести всю экономику Земли на водородные рельсы, используя лишь дистиллированную и пресную воду. Нам едва ее хватает на другие нужды в Калифорнии. Наша технология позволяет решить эту проблему даже не с нуля, а примерно с 80–90%, заменив часть деталей в уже существующих расщепителях воды.
Хун Цзе Дай, профессор химии из Стэнфорда
Такой электрод оказался очень долгосрочным — в рамках эксперимента его использовали более 10 тыс. часов без повреждений, при этом он пропускал через себя в 10 раз больше тока, чем удавалось достичь в обычных опытах.
Для работы этого метода можно использовать и маломощные источники электричества, в том числе солнечные батареи. Это открывает дорогу для создания портативных генераторов топлива, работающих автономно, и систем жизнеобеспечения для подводных лодок и батискафов, извлекающих кислород из окружающей среды.
