Egy lépéssel közelebb az olcsó hidrogén

2019-03-11 11:57:37 | Módosítva: 2019-03-11 12:08:29

A fosszilis energiahordozók egyik, ritkábban szóba kerülő fenntartható alternatívája a környezetben, konkrétan a vízben hatalmas tömegben rendelkezésre álló hidrogén. A kutatók mintegy kétszáz éve törik a fejüket, hogyan lehetne a hidrogént az energiatermelés szolgálatába állítani.


A hidrogént környezetbarát módon a 19. század óta ismert eljárással, a vízbontással állíthatjuk elő. A természet azonban nem engedi olyan könnyen kinyerni a hidrogént a vízből, ehhez jelentős energiára van szükség, ami persze gazdaságtalanná teszi ezt a reakciót. Ilyen esetekben jöhetnek jól a kémiai folyamatokat segítő katalizátorok, amelyek jelentősen csökkenthetik az ilyenkor befektetni szükséges energiát.

A víz elektrokémiai bontásának mindmáig legjobb katalizátora, a platina, túl drága az ipari léptékű alkalmazásokhoz. A költségek csökkentésére két stratégiát is aktívan vizsgálnak a kutatók. Egyrészt olyan alternatív anyagokat keresnek, amelyek hasonlóan hatékony katalizátorok, de jóval olcsóbbak, másrészt csökkenteni próbálják a katalizátorszemcsék méretét, így a felhasznált anyag mennyiségét. A méretcsökkentés azért hatékony, mert a katalizátorszemcséknek csak a felülete aktív, így a méretük csökkentésével a passzív térfogat aránya nagyságrendekkel csökkenthető az aktív felületek javára.


MTA Energiatudományi Kutatóközpontban

Tapasztó Levente és munkatársai, a 2D anyagok kutatására fókuszáló Lendület és ERC kutatócsoport most ezen a területen ért el áttörést, méghozzá úgy, hogy a két megközelítést ötvözték. Platina helyett a jóval olcsóbb molibdén-diszulfidot és annak is az atomi vékony, úgynevezett kétdimenziós (2D) változatát alkalmazták. A molibdén-diszulfid már régóta a platina egyik lehetséges alternatívájának számít a hidrogénfejlesztés katalizálására, azonban eddig nem sikerült a platinát megközelítő aktivitást elérni ezzel az anyaggal. Ennek elsődleges oka, hogy a MoS2 kristályok esetében nem a teljes felületük, csak az élek aktívak. A magyar kutatók atomi szinten voltak képesek módosítani a MoS2 kristályok felületét, így aktiválva azt. Ehhez a MoS2 kristály kénatomjai közül néhányat oxigénatomra cseréltek ki egy speciális oxidációs reakció segítségével. E sajátos sav-bázis párok segítségével kiválthatók a hidrogénezési eljárásban katalizátorként használt mérgező nemesfémek. A magyar kutatók felfedezése nyomán olcsóbb és tisztább hidrogén előállítási eljárás születhet.


Forrás: MTA
Fotók: Tapasztó Levente

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Környezetbarát épületszigetelés

Valószínűleg a fa volt az egyike az első alapanyagoknak, amiből az őseink lakhelyüket építették. A Németh-Fa Kft. (Lenti) a legmodernebb CNC technológiával állít elő minőségi faipari termékeket,...


Hogyan tisztítsuk mosógépünket?

Évente egyszer érdemes alaposan kitakarítanunk a mosógépet, annak érdekében, hogy sokáig szolgálhasson minket, ruháink pedig valóban tiszták és illatosak lehessenek. Erre nem is lehet jobb alkalom...