Наука 31 января 2022

Новая технология электролиза на 20% производительнее и в 10 раз долговечнее

Появилась новая технология электролиза AEM: ее создатели обещают снизить затраты, повысить производительность и в 10 рез увеличить срок службы.

Читайте «Хайтек» в

Электролиз — ключевой компонент стоимости зеленого водорода. Исследователи из Кореи заявили, что они совершили огромный прорыв, когда использовали анионообменную мембрану, которая не только намного дешевле, чем современные технологии протонообмена, но и обеспечивает производительность примерно на 20% больше.

Электролиз — это процесс расщепления воды на водород и кислород. Если в электролизе использовать возобновляемые источники энергии, то можно производить зеленый водород. Этот ресурс собираются использовать, чтобы прийти к углеродной нейтральности.

Обычно в электролизе используют протонообменные мембраны (PEMS), где анод и катод в материале электролита разделены. Мембрана нужна для пропускания положительно заряженных ионов водорода, которые притягивает катод. Дальше они соединяются с электронами, образуя газообразный водород. У такого подхода есть свои минусы — кислая среда, которая нужна для PEMS, создается только с помощью дорогих металлов, например, платины, рутения или иридия.

Авторы новой работы решили придумать альтернативную технологию электролиза и использовали анионообменные мембраны (AEMs), в которых разделительная мембрана пропускает отрицательно заряженные ионы OH-. Они притягиваются к аноду, объединяются и образуют молекулы кислорода и воды, так как атомы водорода притягиваются к катоду в виде газа H2.

AEMS может работать в щелочных условиях, поэтому дорогие металлы не нужны. В результате необходимые материалы получаются примерно в 3 000 раз дешевле.