Исследователи из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) совместно с коллегами из Сеульского национального университета (SNU) обнаружили инновационный оксидный материал, способный генерировать большое количество водорода исключительно за счет тепловой энергии, без образования углеродных выбросов. Это открытие может стать важным шагом к созданию экологически чистых технологий для добычи водорода.
Об этом сообщает ProIT
Новый оксид для эффективного производства водорода
Группа под руководством профессора Хенгю Цзиня и доктора Донгю Ли из POSTECH в сотрудничестве с профессором Ин-Хо Чоном и доктором Джунхеном Намом из SNU определила состав (MgMnCo)0.65Fe0.35Oy как высокоэффективный оксид, обеспечивающий производство водорода. Используя термодинамические базы данных и ускоренное моделирование, ученые смогли проанализировать более тысячи различных состояний материала всего за один день, что превышает скорость традиционных методов более чем в 7 тысяч раз. Ранее для такого анализа одного состояния требовалось не менее недели.
Универсальность технологии и научное значение открытия
После компьютерного скрининга потенциальных кандидатов и проведения лабораторных экспериментов исследователи подтвердили, что новый материал демонстрирует рекордные показатели по генерации водорода и термической эффективности. Применение этой технологии не ограничивается только водородной энергетикой. Ее можно использовать в сферах, требующих эффективных окислительно-восстановительных материалов, в частности для риформинга метана (получения водорода из природного газа), переработки аккумуляторных батарей с целью извлечения ценных металлов, а также в процессах металлургического производства.
Благодаря термодинамическому анализу на основе CALPHAD и спектроскопическому исследованию электронной структуры ученые выяснили, что высокая эффективность материала обусловлена одновременной активностью катионов Fe и Mn. Такая двойная активность в ферритовых циклах была обнаружена впервые, что открывает широкие перспективы для дальнейших исследований многокатионных ферритовых систем в смежных областях науки.
“Это исследование значительно сокращает сроки разработки материалов для водорода, существенно приближая коммерциализацию”, — объясняет профессор Хенгю Цзинь из POSTECH.
Результаты этого исследования опубликованы в научном журнале Advanced Science.