21.09.2021 - Curtin University

Wendepunkt für saubere Wasserstoffproduktion

Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf die künftige nachhaltige Erzeugung grüner Kraftstoffe haben

Forscher der Curtin University haben einen neuen, billigeren und effizienteren Elektrokatalysator für die Herstellung von grünem Wasserstoff aus Wasser gefunden, der eines Tages neue Wege für eine groß angelegte saubere Energieerzeugung eröffnen könnte.

Normalerweise haben Wissenschaftler Edelmetallkatalysatoren wie Platin verwendet, um die Reaktion zur Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu beschleunigen. Die Curtin-Forscher haben nun herausgefunden, dass die Zugabe von Nickel und Kobalt zu billigeren, bisher unwirksamen Katalysatoren deren Leistung steigert, wodurch die zur Spaltung des Wassers erforderliche Energie gesenkt und die Wasserstoffausbeute erhöht wird.

Der leitende Forscher Dr. Guohua Jia von der School of Molecular and Life Sciences in Curtin sagte, dass diese Entdeckung weitreichende Auswirkungen auf die nachhaltige Erzeugung grüner Kraftstoffe in der Zukunft haben könnte.

"Bei unserer Forschung nahmen wir zweidimensionale Eisen-Schwefel-Nanokristalle, die normalerweise nicht als Katalysatoren für die elektrisch angetriebene Reaktion zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser funktionieren, und fügten kleine Mengen von Nickel- und Kobalt-Ionen hinzu. Auf diese Weise haben wir den schlecht funktionierenden Eisen-Schwefel-Katalysator vollständig in einen brauchbaren und effizienten Katalysator verwandelt", so Dr. Jia.

"Die Verwendung dieser häufiger vorkommenden Materialien ist billiger und effizienter als das derzeitige Referenzmaterial, Rutheniumoxid, das aus dem Element Ruthenium gewonnen wird und teuer ist.

"Unsere Ergebnisse erweitern nicht nur die bestehende "Palette" möglicher Partikelkombinationen, sondern führen auch einen neuen, effizienten Katalysator ein, der für andere Anwendungen nützlich sein könnte.

"Sie eröffnen auch neue Wege für die künftige Forschung im Energiesektor und bringen Australien an die Spitze der Forschung und Anwendung erneuerbarer und sauberer Energien.

Dr. Jia sagte, dass die nächsten Schritte darin bestünden, die Arbeit des Teams zu erweitern und in größerem Maßstab zu testen, um ihre kommerzielle Verwendbarkeit zu prüfen.

"Auf dem nationalen Energiemarkt werden nur 21 % der Energie aus erneuerbaren Energien erzeugt, was deutlich zeigt, dass Australien mehr Anstrengungen unternehmen muss, um von fossilen Brennstoffen auf saubere Energie umzusteigen", so Dr. Jia.

"Dieser Wandel ist jedoch nur möglich, wenn das Wissen aus der Forschung in reale Lösungen und Anwendungen im Energiesektor umgesetzt wird."

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