Специалисты из университета Васэда представили новую методику получения водорода, отличающуюся быстротой, необратимостью, потребностью в более низкой температуре и меньшем количестве энергии.
Ожидается, что инновация поможет распространению систем топливных ячеек в автомобилях и домах. Обычно, отмечается в статье eurekalert.org, водород выделяют из метана и пара с помощью никелевого катализатора при температуре свыше 700°С. Последнее является основной сложностью при массовом внедрении систем.
Методика, разработанная возглавляемой профессором Ясуси Секине группой специалистов, позволяет выделять водород при +150-200°С. Снижение температуры обеспечило значительное сокращение расхода энергии, необходимой для производства топлива, продлило срок службы катализатора, удешевило и упростило систему охлаждения.
Ученые раньше уже видели, что при воздействии слабым электрическим полем быструю реакцию можно получить и в указанном температурном диапазоне. Однако они пока до конца не понимали этот процесс. Новое исследование стало первой попыткой объяснить механизм за счет наблюдения за катализатором во время реакции. Они выяснили, что ее протеканию способствует поведение протонов. Частицы быстро движутся через воду, адсорбированную на поверхности катализатора. «Скачки» протонов и обеспечивают выделение водорода при сравнительно низкой температуре. Более того, их столкновения с адсорбатами препятствует обратной реакции.
Методика может использоваться для получения различных продуктов, так как позволяет уменьшить температуру реакций, включающих водород и воду. Ученые уже использовали процесс для повышения энергоэффективности автомобилей. Для этого они хотят запустить при низких температурах реакции между выхлопными газами и топливом. Свои выводы исследователи опубликовали в Scientific Reports.