Процесс электролиза для добычи зеленого водорода обычно требует большого количества чистой воды – до 9 литров на каждый килограмм водорода. Однако международная группа исследователей из Австралии, Китая и США предложила в своей статье более экономный способ с использованием морской воды – без какой-либо предварительной обработки, но с нанесением кислотного покрытия на катализатор (воду удалось расщепить с почти 100% эффективностью).
«В этой работе мы демонстрируем прямой электролиз морской воды, которая не подвергалась предварительной обработке, а была только отфильтрована для удаления твердых частиц и микроорганизмов», – пишут ученые.
Команда говорит, что типичный катализатор электролизера может быть изготовлен из оксида кобальта и оксида хрома на поверхности. Обычно морская вода разрушает катализаторы из-за сильной эрозии, вызванной ионами хлора; также накапливающиеся нерастворимые осадки магния и кальция блокируют электроды – однако ученые решили эту проблему, просто добавив на катализатор слой так называемой кислоты Льюиса.
Кислотное покрытие позволило захватить достаточное количество отрицательно заряженных гидроксильных анионов из морской воды, чтобы создать мощную щелочную среду с pH 14 вокруг катализатора, остановив как атаки хлора на катализатор, так и образование осадка на электродах.
«Эффективность коммерческого электролизера с нашими катализаторами, работающими в морской воде, близка к производительности платиновых/иридиевых катализаторов», – говорит доцент Яу Чжэн.
Очевидно, что в будущем спрос на чистый водород будет увеличиваться