తక్కువ ఖర్చుతో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి ఒక మార్గం రూపుదిద్దుకుంటోంది
నేరుగా విద్యుదీకరించడం కష్టమైన పరిశ్రమలు మరియు అనువర్తనాల కోసం హైడ్రోజన్ చాలా కాలంగా ఆశాజనకమైన శక్తి వాహకంగా భావించబడుతోంది. కానీ ఈ సాంకేతికత యొక్క ప్రధాన ఆర్థిక అడ్డంకుల్లో ఒకటి సురక్షితంగా, పెద్ద స్థాయిలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి చేయడంలో వచ్చే ఖర్చు. పునరుత్పాదక విద్యుత్తుతో నడిచే నీటి ఎలక్ట్రోలిసిస్ దీన్ని చేయగలదు, కానీ ఆ వ్యవస్థలు తరచుగా అధిక పనితీరు మరియు దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వం కోసం ఖరీదైన ప్లాటినం-గ్రూప్ లోహాలపై ఆధారపడతాయి.
సెయింట్ లూయిస్లోని Washington Universityలో Gang Wu నేతృత్వంలోని ఒక పరిశోధనా బృందం ఒక సంభావ్య ప్రత్యామ్నాయాన్ని చూపినట్లు చెబుతోంది: anion-exchange membrane water electrolyzerలో ఉపయోగించడానికి రెండు phosphidesతో నిర్మించిన ప్లాటినం-రహిత కాటలిస్ట్. అందించిన మూల పాఠ్యం ప్రకారం, ఆ కాటలిస్ట్ పరిశ్రమ-ప్రామాణిక పరిస్థితుల్లో 1,000 గంటలు పనిచేసింది, మరియు nickel iron anodeతో కలిపినప్పుడు state-of-the-art comparison cathode మరియు platinum-group-metal benchmark రెండింటినీ మించి పనిచేసింది.
Journal of the American Chemical Societyలో ప్రచురితమైన ఈ అధ్యయనం, శుభ్రమైన హైడ్రోజన్ రంగంలోని కీలక లక్ష్యాన్ని సూచిస్తోంది: పనితీరును వదిలిపెట్టకుండా అరుదైన మరియు ఖరీదైన కాటలిస్ట్ పదార్థాలపై ఆధారాన్ని తగ్గించడం. ఈ సమతుల్యత మెరుగైతే, పునరుత్పాదక హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ఆర్థికత శక్తి నిల్వ, పారిశ్రామిక feedstock, మరియు భవిష్యత్ రవాణా వినియోగాలకు మరింత ఆకర్షణీయంగా మారవచ్చు.
ప్లాటినం-గ్రూప్ లోహాలు ఎందుకు ఇంత పెద్ద అడ్డంకి
ఎలక్ట్రోలైజర్లు విద్యుత్తును ఉపయోగించి నీటిని హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్గా విడగొడతాయి. సిద్ధాంతంగా ఈ ప్రక్రియ సరళమే. కానీ వాస్తవంలో, అధిక సామర్థ్యం మరియు దీర్ఘ ఆపరేటింగ్ జీవితాన్ని పొందడానికి ప్రతిక్రియను వేగవంతం చేసి, కఠినమైన ఎలక్ట్రోకెమికల్ పరిస్థితులను తట్టుకునే కాటలిస్ట్ పదార్థాలు అవసరం.
అక్కడే చారిత్రాత్మకంగా ప్లాటినం-గ్రూప్ లోహాలకు పైచేయి ఉంది. అవి ఎంతో ప్రభావవంతమైనవి, కానీ ఖరీదైనవీ కూడా. వాటి ధర ఎలక్ట్రోలైజర్ వ్యవస్థల మూలధన వ్యయాన్ని పెంచి, సాంకేతికత ఎంతవరకు ఆర్థికంగా విస్తరించగలదో పరిమితం చేస్తుంది. శుభ్రమైన హైడ్రోజన్ మద్దతుదారుల కోసం, ఈ పదార్థాలను మార్చడం లేదా తగ్గించడం, అమలు అడ్డంకులను తగ్గించడానికి నేరుగా చేసే చర్యలలో ఒకటి.
Washington University బృందం anion-exchange membrane water electrolyzers, లేదా AEMWEs, పై దృష్టి పెట్టింది. కొంతమేర ఇతర ఎలక్ట్రోలైజర్ రూపకల్పనల కంటే తక్కువ ఖర్చు పదార్థాలతో అధిక పనితీరు అందించే దారిని ఇది అందించడంతో ఈ నిర్మాణం ఆకర్షణీయంగా ఉంది. కానీ విజయం ఇప్పటికీ క్రియాశీలమైన, దీర్ఘకాలికమైన కాటలిస్ట్లను కనుగొనడంపైనే ఆధారపడి ఉంటుంది.
