Verimli hidrojen üretimi için ekonomik çözümler arayışı devam ederken, Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (POSTECH) bir araştırma ekibi, önemli bir buluşa imza attı. Profesör Jong Kyu Kim, doktora öğrencisi Jaerim Kim, Profesör Yong-Tae Kim ve Doktor Sang-Mun Jung’dan oluşan POSTECH Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden ortak bir araştırma ekibi, su elektrolizi katalizörlerinde devrim niteliğinde bir gelişme sağladı. Geleneksel katalizörlerin sınırlamalarını aşan ekonomik ve verimli bir su elektrolizi katalizörü geliştiren ekip, bu çalışmasıyla uluslararası dergi Advanced Materials‘ta iç kapağa çıktı.
Verimli hidrojen üretimi ekonomik çözümler ile geliştirilebilir
Geleneksel olarak, su elektrolizi süreçleri hidrojen üretimi için pahalı değerli metalleri, özellikle de platin gibi katalizörler kullanıyor. Bu da süreci aşırı maliyetli hale getirir. Bunun yanı sıra, yaygın ince film katalizörlerin kullanımı genellikle hidrojen kabarcıklarının yetersiz bir şekilde ayrılmasına neden oluyor. Bu süreç katalizörün etkin sitelerinde tıkanıklıklara veya reaktant hareketinin engellenmesine yol açarak sürecin verimini azaltıyor. Bu zorluklara yanıt olarak, araştırma ekibi eğimli açı biriktirme yöntemini ve nikel kullanmayı tercih etti.
Bu teknik, biriktirme sırasında alt tabloyu eğerek malzemenin çeşitli nano yapılarını kolayca oluşturmayı sağlıyor. Böylece basit ve ucuz bir çözüm ortaya çıkıyor. Ayrıca, nikel, Dünya’da bol miktarda bulunan değerli olmayan bir metal katalizatör olarak öne çıkıyor ve hidrojen üretiminde göreceli olarak yüksek verimlilik gösteriyor.
Araştırmacılar, nikelin ince bir film yapısındaki eşdeğer miktarına kıyasla hidrojen üretim veriminde dikkate değer 55 kat iyileşme sağlayan, etkili gözenek kanalları olan süperaerofobik üç boyutlu nikel nanoteller katalizörünü sentezlemek için eğimli açı biriktirme yöntemini kullandı. Bu buluş, su elektrolizi sürecinin verimliliğini artırarak yeşil hidrojen üretimi için bir adım daha atılmasını sağlıyor.
İlginizi çekebilir: Hidrojen yakıt hücresi ile yeşil enerjide yeni dönem