ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கான மலிவான பாதை உருவாகிக் கொண்டிருக்கலாம்
நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்ற கடினமான தொழில்கள் மற்றும் பயன்பாடுகளுக்கு ஹைட்ரஜன் நீண்ட காலமாக ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய ஆற்றல் தாங்கியாகக் கருதப்படுகிறது. ஆனால் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய பொருளாதார கட்டுப்பாடுகளில் ஒன்று சுத்தமாகவும் பெரிய அளவிலும் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான செலவு. புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சாரம் மூலம் இயக்கப்படும் நீர் மின்வேதியியல் பிரிப்பு இதைச் செய்ய முடியும்; ஆனால் பெரும்பாலும் அதிக செயல்திறன் மற்றும் நீடித்த தன்மைக்காக இந்த அமைப்புகள் விலை உயர்ந்த பிளாட்டினம்-குழு உலோகங்களை நம்புகின்றன.
செயின்ட் லூயிஸிலுள்ள Washington University-யில் Gang Wu தலைமையிலான ஒரு ஆராய்ச்சி குழு ஒரு சாத்தியமான மாற்றை காட்டியதாக கூறுகிறது: anion-exchange membrane water electrolyzer-இல் பயன்படுத்துவதற்காக இரண்டு phosphides-ஆல் உருவாக்கப்பட்ட பிளாட்டினம் இல்லாத உந்தி. வழங்கப்பட்ட மூல உரையின் படி, அந்த உந்தி தொழில்-தர நிலைகளில் 1,000 மணி நேரம் இயங்கி, nickel iron anode-உடன் இணைக்கப்பட்ட போது state-of-the-art ஒப்பீட்டு cathode மற்றும் platinum-group-metal benchmark இரண்டையும் விட மேலோங்கியது.
Journal of the American Chemical Society இதழில் வெளியான இந்த ஆய்வு, சுத்த ஹைட்ரஜன் துறையின் ஒரு முக்கிய இலக்கை நோக்குகிறது: செயல்திறனை இழக்காமல், அரிதான மற்றும் விலை உயர்ந்த உந்து பொருட்கள்மீது சார்பை குறைத்தல். இந்த சமநிலை மேம்பட்டால், புதுப்பிக்கத்தக்க ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் பொருளாதாரம் ஆற்றல் சேமிப்பு, தொழில்துறை feedstock, மற்றும் எதிர்கால போக்குவரத்து பயன்பாடுகளுக்காக மேலும் ஈர்க்கக்கூடியதாக மாறலாம்.
பிளாட்டினம்-குழு உலோகங்கள் ஏன் இவ்வளவு பெரிய தடையாக உள்ளன
எலக்ட்ரோலைசர்கள் மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி நீரை ஹைட்ரஜனாகவும் ஆக்சிஜனாகவும் பிரிக்கின்றன. கோட்பாட்டில் இந்த செயல்முறை எளிது. நடைமுறையில், உயர்ந்த செயல்திறனும் நீண்ட இயக்க ஆயுளும் கிடைக்க, வினையை வேகப்படுத்தி கடுமையான மின்வேதியியல் சூழ்நிலைகளையும் தாங்கக்கூடிய உந்து பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன.
அங்கேதான் வரலாற்றாக பிளாட்டினம்-குழு உலோகங்களுக்கு முன்னிலை இருந்தது. அவை மிகுந்த செயல்திறனுடையவை, ஆனால் விலையும் அதிகம். அவற்றின் செலவு எலக்ட்ரோலைசர் அமைப்புகளின் மூலதன விலையை உயர்த்தி, இந்த தொழில்நுட்பம் பொருளாதார ரீதியில் எவ்வளவு தொலைவு அளவுபடுத்தப்படலாம் என்பதைக் குறைக்கிறது. சுத்த ஹைட்ரஜன் ஆதரவாளர்களுக்கு, இந்தப் பொருட்களை மாற்றுவது அல்லது குறைப்பது, பயன்பாட்டுக்கான தடைகளை குறைக்கும் நேரடியான வழிகளில் ஒன்றாகும்.
Washington University குழு anion-exchange membrane water electrolyzers, அல்லது AEMWEs, மீது கவனம் செலுத்தியது. சில பிற எலக்ட்ரோலைசர் வடிவமைப்புகளைக் காட்டிலும் குறைந்த செலவுடைய பொருட்களுடன் உயர் செயல்திறனை வழங்கும் பாதையைக் கொண்டிருப்பதால் இந்த கட்டமைப்பு ஈர்க்கக்கூடியது. ஆனால் வெற்றி, செயல்திறனும் நீடித்த தன்மையும் கொண்ட உந்திகளை கண்டுபிடிப்பதில்தான் இன்னும் சார்ந்திருக்கிறது.
