Säurebeschichtung wandelt normale Elektrolyseure in gespaltenes Meerwasser um

Ein internationales Team der University of Adelaide (Australien), der Universitäten Tianjin und Nankai in China und der Kent State University in den USA hat neue Forschungsergebnisse veröffentlicht, in denen behauptet wird, dass eine einfache, billige Säureschicht über dem Katalysator in einem Elektrolyseur es ihm ermöglicht, Meerwasser mit „nahezu“ zu spalten „100-prozentige Effizienz“, ohne weitere Vorbehandlung außer der Filterung.

Ein typischer Elektrolysekatalysator könnte laut dem Team aus Kobaltoxid mit Chromoxid auf seiner Oberfläche bestehen. Meerwasser würde diese Katalysatoren im Allgemeinen durch starke Erosion aufgrund von Chlorionen zerstören oder sie mit unlöslichen Niederschlägen von Magnesium und Kalzium überziehen, die sich ansammeln und die Elektroden blockieren.

Aber durch das Anbringen einer Lewis-Säure-Schicht auf dem Katalysator konnte offenbar genügend negativ geladene Hydroxylanionen aus dem Meerwasser eingefangen werden, um eine stark alkalische Umgebung mit einem pH-Wert von 14 um den Katalysator herum zu erzeugen, wodurch sowohl Chloridangriffe auf den Katalysator als auch aufgehalten wurden die Bildung von Niederschlägen auf den Elektroden.

„Wir haben natürliches Meerwasser mit nahezu 100-prozentiger Effizienz in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten, um durch Elektrolyse grünen Wasserstoff zu erzeugen, indem wir einen unedlen und billigen Katalysator in einem kommerziellen Elektrolyseur verwenden“, sagte Professor Shizhang Qiao.

„Die Leistung eines kommerziellen Elektrolyseurs, bei dem unsere Katalysatoren in Meerwasser laufen, kommt der Leistung von Platin/Iridium-Katalysatoren, die in einem Ausgangsmaterial aus hochreinem, entionisiertem Wasser laufen, nahe“, fügte außerordentlicher Professor Yau Zheng hinzu.

Mit Blick auf die kommenden Jahrzehnte scheinen zwei Dinge klar zu sein: Die Nachfrage nach grünem Wasserstoff wird groß sein und die Wasserknappheit, von der bis 2025 voraussichtlich zwei Drittel der Weltbevölkerung betroffen sein werden, wird sich verschlimmern.

Aber wenn grüner Wasserstoff in großen Mengen aus Meerwasser hergestellt werden kann, wird er überall dort, wo er verwendet wird, sei es in einer Brennstoffzelle oder in einem Verbrennungsprozess, mit Sauerstoff kombiniert und als Süßwasser wieder an die Umwelt abgegeben – ein Entsalzungsprozess Wenn Sie so wollen, mit einem Bonus für saubere Energie.

Das Team sagt, dass es an der Skalierung seines Systems für Elektrolyseure im kommerziellen Maßstab arbeitet und nach Industriepartnern sucht, um es in Produktion zu bringen.

Der Artikel ist in der Zeitschrift Nature Energy verfügbar.

Quellen: University of Adelaide, South China Morning Post