Исследователи из университета Ратджерса (Rutgers University) разработали технологию, которая может помочь сломать барьер, препятствующий широкому распространению установок по получению водорода, экологически чистого вида топлива, которое сможет стать заменой многим видам дорогого ископаемого топлива. Естественно, что в качестве этой новой технологии выступает катализатор нового типа, который имеет эффективность, сопоставимую с эффективностью работы дорогих платиновых катализаторов для так называемого процесса электролиза, расщепления молекул воды на водород и кислород при помощи электрического тока. Более того, эффективность нового катализатора во много раз превосходит эффективность других катализаторов, изготовленных из материалов, не содержащих платины или других драгоценных металлов.
“Согласно всем прогнозам водород через некоторое время займет главную позицию в энергетике будущего. Конечно, этот вид топлива не войдет в нашу жизнь за один день, его использование будет внедряться постепенно, постепенно уменьшая, а затем и полностью устраняя нашу зависимость от ископаемых видов топлива” - рассказывает Теуодрос (Тедди) Асефа (Tewodros (Teddy) Asefa), профессор химии из университета Ратджерса, - “Мы разработали жизнеспособную технологию изготовления катализатора для электролиза и, мы надеемся, что при выборе правильного партнера нам удастся реализовать наши идеи в виде реальных технологий”.
В настоящее время большинство водорода, используемого в промышленности и в качестве топлива для еще немногочисленных водородных автомобилей, получается химическим способом из метана, из одного из видов ископаемого топлива. Использование ископаемого топлива и достаточно сложных процесс химических превращений сводит на нет утверждение о том, что водород - это экологически чистое топливо. Единственным методом получения экологически чистого водорода является электролиз, использующий электрическую энергию, произведенную из энергии ветра, солнечного света, воды и других источников, не связанных с процессом сжигания углерода.
Основой нового катализатора являются углеродные нанотрубки, трубки из углерода, имеющие стенки одноатомной толщины и в 10 тысяч раз более тонкие, нежели человеческий волос. Но не сами нанотрубки выполняют роль катализатора, для придания им этих свойств в их структуру при помощи определенных ухищрений были введены искусственные дефекты. Этими дефектами стали атомы азота, заменившие атомы углерода, что привело к появлению разрывов в сетке кристаллической решетки нанотрубки.
За счет наличия дефектов нанотрубки обрели химическую активность, благодаря которой они могут выступать в роли катализатора процесса электролиза, эффективность которого приближается к эффективности платинового катализатора. Кроме этого, нанотрубочный катализатор одинаково хорошо работает в нейтральной, кислотной и щелочной окружающей среде, что позволяет использовать эти катализаторы в паре с другими катализаторами, связывающими кислород, выделяющийся в процессе электролиза.
В настоящее время исследователи из университета Ратджерса подали патентную заявку на разработанный ими катализатор и ожидают появления партнерских организаций, заинтересованных в дальнейшем сотрудничестве и превращении экспериментальных технологий в технологии реального мира.
