Dél-koreai tudósok kifejlesztettek egy új, szabályozható katalizátort. Az eszköz alacsony költség mellett teszi hatékonyabbá az elektrokémiai vízbontást.
A világnak egyre sürgetőbb szüksége van tiszta és megújuló energiaforrásokra, ezért egyre nagyobb figyelem irányul a hidrogénre, amely karbonmentes módon képes több energia tárolására, mint a benzin. Az egyik legígéretesebb módszer a hidrogén előállítására az elektrokémiai vízbontás. A víz elektromos megoldással történő szétbontása hidrogénre és oxigénre fenntartható lehetőséget nyújthat a hidrogéntermelésre, ráadásul, ha megújuló energiaforrásokkal kombinálják, a módszer csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását.
A hidrogén nagyüzemi gyártását jelenleg nehezíti, hogy drága, ritkaföldfémeket tartalmazó katalizátorokra kellenek hozzá. A kutatók ezért olcsóbb elektrokatalizátorokat, például különböző átmenetifémekből és azok vegyületeiből készült változatokat keresnek. Az átmenetifém-foszfidok, azaz TMP-k jól teljesíthetnek a hidrogénfejlesztési reakció (HER) során, viszont gyenge teljesítményt nyújtanak az oxigénfejlődési reakcióban (OER), ami összességében rontja a hatékonyságot. Korábbi kutatások szerint utóbbi reakció javítható, de a felhasznált anyagok szintjén eddig nehézségekbe ütközött a megvalósítása.
„Sikerült előállítanunk kobalt-foszfid alapú nanoanyagokat, amelyekbe fém-organikus vázszerkezetek (MOF-ok) segítségével szabályozott módon adagoltuk a bórt és a foszfort. Ezek az anyagok jobb teljesítményt nyújtanak és olcsóbbak a hagyományos elektrokatalizátoroknál, így alkalmasak lehetnek a hidrogén nagyüzemi előállítására is” – magyarázta Seunghyun Lee professzor, a dél-koreai Hanyang Egyetem kutatócsoportjának vezetője.
A MOF-ok remek alapot nyújtanak olyan nanoanyagok tervezéséhez és előállításához, amelyeknek már megfelelő az összetétele és a szerkezete. A kutatók háromféle utat próbáltak ki a katalizátor előállításához. Mindhárom mintájuk nagy felületű és mezopórusos szerkezetet eredményezett, ami kulcsfontosságú az elektrokatalitikus aktivitás szempontjából. Az összes minta kiváló HER- és OER-teljesítményt mutatott, közülük is a nátrium-hipofoszfittal (ami a hipofoszforossav nátriumsója) készült változat mutatta a legjobb eredményt.
A kutatók ebből az anyagból készítettek elektrolizáló cellát, amely magas, 50 milliamper per négyzetcentiméter feletti áramerősségnél jobban teljesített, mint a napjainkban legkorszerűbbnek tekintett elektrolizálók, ráadásul több mint száz órán keresztül megtartotta teljesítményét.
Az ún. sűrűségfunkcionál-elméleti számítások megerősítették a koreai tudósok eredményeit, és feltárták, hogy a bór beépítése, valamint az optimális foszfortartalom beállítása hatékony kölcsönhatást és kivételes elektrokatalitikus teljesítményt eredményezett.
Lee professzor szerint az eredmények „útmutatást adnak a következő generációs, nagy hatékonyságú katalizátorok tervezéséhez és előállításához, amelyek jelentősen csökkenthetik a hidrogén előállításának költségeit. Ez fontos lépés afelé, hogy a zöld hidrogén nagyüzemi termelése valósággá váljon, és ezzel hozzájáruljunk a globális szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez, illetve a klímaváltozás mérsékléséhez.”
A címlapkép illusztráció. Forrás: Freepik
A következő két évben több üzemegységet is épít, illetve bővít a Gyermelyi Zrt. A beruházási program egy új, teljesen automatizált magasraktárt, tésztagyári kapacitásbővítést és csomagolásfejlesztést foglal magában.
A Paks II. Zrt. elnök-vezérigazgatója a TelePaks Kistérségi Televízió stúdiójában értékelte az elmúlt időszakot.