Monash Universiteti tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriMüstəqil OER və kobalt korroziyasına qarşı müdaxilə. Kredit: Təbiət Enerjisi (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01812-x

Elm adamları yaşıl hidrogenin üzləşdiyi ən böyük problemlərdən birinin həlli istiqamətində böyük bir addım atdılar: mövcud istehsal üsulları üçün çox vacib olan nadir və bahalı metal olan iridiumun çatışmazlığı.

“Hazırda davamlı hidrogen istehsalı üçün ən qabaqcıl texnologiya proton mübadilə membranlı su elektrolizatorlarında iridium əsaslı katalizatorlardan istifadə edir”, – tədqiqatın aparıcı müəllifi, Monaş Universiteti Kimya Məktəbindən dosent Alexandr N. Simonov bildirib.

“Ancaq enerji və kimya sənayemizi həqiqətən karbonsuzlaşdırmaq üçün yaşıl hidrogen üçün lazım olan elektrolizatorların miqyasını yaratmaq üçün kifayət qədər iridium hasil edilmir.”

Təmiz yanacaq kimi yaşıl hidrogenə olan qlobal təkan narahatedici bir həqiqəti vurğuladı: iridium son dərəcə yaxşı işləsə də, onun mövcudluğu bütün dünyada tələb olunan çox giqavatlıq qurğular üçün çox aşağı səviyyədədir.

Bu problemi həll etmək üçün tədqiqatçılar daha ucuz və daha bol materiallardan hazırlanmış effektiv anod katalizatorları axtarırlar . Kobalt əsaslı katalizatorlar, Monaş komandasının əvvəlki nailiyyətləri də daxil olmaqla, vəd göstərdi , lakin indiyə qədər onların məhdud sabitliyi real dünyada istifadə üçün maneə olub.

“Kobalt iridiumdan qat-qat ucuzdur, lakin problem həmişə kobalt əsaslı katalizatorları bu elektrolizatorların içərisindəki sərt şəraitdə sağ qalmaq üçün kifayət qədər sabit etmək olub “, – tədqiqatın iştirakçısı Monash Ph.D. məzunu Dr. Darcy Simondson.

Təbiət Enerjisində nəşr olunan və Monaş Universiteti Kimya Məktəbinin Maks Plank Kimyəvi Enerjinin Dönüşüm İnstitutu, Svinburn Texnologiya Universiteti, Los Alamos Milli Laboratoriyası, Materiallar və Enerji üzrə Helmholtz-Zentrum Berlin, Kembric Universiteti və Avstraliya və Almaniyadakı sinxrotron qurğularının əməkdaşları ilə birgə rəhbərlik etdiyi bir məqalə kobaltın dezinfeksiya edilməsini və katatalistin dəqiq nə üçün düzəltməsini araşdırır.

Maks Plank Kimyəvi Enerji Konversiya İnstitutundan Dr.Marc Tesch, “Bu, dünyanın ən qabaqcıl spektroskopik, elektrokimyəvi və hesablama üsullarından istifadə etməklə üç ildən çox tədqiqat idi” dedi.

“Biz aşkar etdik ki, bu kobalt əsaslı anodların əsas katalitik funksiyaları və onların deqradasiyası əslində bir-birindən asılı olmayaraq baş verir. Əvvəlki tədqiqatdan gözlənilən bu deyildi.”

Bu yeni anlayış katalizatorların dizaynında inqilab yarada bilər. Deqradasiya və katalitik fəaliyyətin ayrıldığını göstərməklə , elm adamları indi sabitlik məsələlərini ayrıca həll edərkən onların performansını maksimuma çatdırmaq üçün kobalt materiallarının mühəndisliyinə diqqət yetirə bilərlər.

“Əslində, biz bu proseslərin birbaşa əlaqəli olmaqdansa, paralel olaraq getdiyini aşkar etdik. Bu, bizə yaşıl hidrogen istehsalı üçün kobalt əsaslı anodları möhkəm və iqtisadi cəhətdən sərfəli etmək üçün aydın bir yol verir. Eyni sinxrotron üsullarını digər katalizatorlara da tətbiq etmək, bir sıra sistemlər üzrə kritik anlayışlar təmin etmək potensialı da var”, – deyə tədqiqat iştirakçısı Rossosalatebu bildirib. Swinburne Texnologiya Universiteti.

Komandanın tapıntıları daha ucuz, geniş miqyaslı yaşıl hidrogenin vizyonunu bir addım da yaxınlaşdırır. Əgər kobalt əsaslı katalizatorlar uzunmüddətli istifadə üçün stabilləşdirilə bilsə, bu, bütün dünyada bu texnologiyanın çox GW tətbiqində əsas maneəni aradan qaldıra bilər.

Dosent Simonov, “Bu tədqiqat qıt materiallardan istifadə etməyən yeni anodların inkişafı üçün çox vacibdir” dedi.

“Yaşıl hidrogen iqtisadiyyatımızın karbonsizləşdirilməsində əsas vasitə ola bilər, ancaq biz onun istehsalını həqiqətən davamlı və miqyaslı edə bilsək.”

Daha çox məlumat: Darcy Simondson et al, Asidik suyun oksidləşməsi zamanı kobalt aktiv sahələrinin katalitik və deqradasiya mexanizmlərinin ayrılması, Təbiət Enerjisi (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01812-x

Jurnal məlumatı: Təbiət Enerjisi 

Monash Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir