Швейцарский наноматериал для хранения возобновляемой энергии | Ce nanomatériau suisse pour stocker l’énergie renouvelable
Метод ученых из Виллигена (кантон Аргау) состоит в разложении воды на водород и кислород в электролизере с помощью электричества, получаемого благодаря солнцу или ветру. В результате водород становится энергоносителем, и его можно хранить в специальных резервуарах для последующего использования.
Новый способ позволяет обойтись без дорогих компонентов: «Наша цель заключалась в разработке катализатора, который был бы одновременно эффективным и доступным, не используя при этом благородные металлы», - приводятся в коммюнике PSI слова исследовательницы Эмилианы Фаббри.
Ученые достигли цели, применив сочетание бария, стронция, кобальта, железа и кислорода, известное под названием «перовскит». Интересно, что этот минерал впервые описал немецкий минеролог и геолог Густав Розе (1798-1873). В 1826 году Розе сопровождал своего соотечественника, ученого-энциклопедиста, физика, геолога и ботаника Александра фон Гумбольдта в поездке по Сибири, а в 1839-м описал обнаруженный в Уральских горах перовскит. Розе назвал его в честь русского государственного деятеля графа Льва Алексеевича Перовского (1792-1856), который коллекционировал минералы. Кроме Урала, месторождения перовскита есть в Швейцарии, Австрии и Финляндии.
Сотрудники PSI сосредоточили усилия на том, чтобы получить минерал в форме наночастиц, так как катализатору необходима как можно большая поверхность для ускорения электрохимической реакции. Расчет был прост: если приготовить множество крошечных частиц, то сумма их поверхностей окажется весьма существенной. Открытие ученых описано в статье, опубликованной в журнале Nature Materials.
«Если мы хотим, чтобы в будущем солнце и ветер отвечали за существенную часть нашего энергообеспечения, необходимо найти способ эффективного хранения энергии», - отмечается в коммюнике Института Поля Шеррера.
Специалисты уже провели практический эксперимент, испытав катализатор в коммерческом электролизере (чтобы увидеть, как их изобретение поведет себя в устройствах, используемых не в лабораторных, а в коммерческих целях). В результате им удалось доказать, что с использованием перовскита прибор работает стабильнее, чем с обычным катализатором на основе оксида иридия. По словам ученых, новый материал можно легко запустить в промышленное производство.
В будущем, по мнению исследователей, электролизеры должны стать дешевле благодаря новому материалу. Преобразование энергии в электричество можно было бы обеспечить в квартирах или транспортных средствах, работающих на топливных элементах.