Новый катализатор ускорит производство водорода для топливных элементов

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (США) создали новый тип катализатора, имитирующий содержащийся в бактериях фермент. Благодаря этому открытию ускорится и удешевится производство водорода для топливных элементов.

Топливные элементы предназначены для электрохимической реакции превращения энергии топлива, подающегося извне, в электричество. Если это топливо – водород, то у него «отбирают» электроны, которые и становятся током. Но прежде необходимо создать этот молекулярный водород из двух протонов (в процессе электролиза воды) и двух электронов (которые также поступают из внешнего источника, например из любого возобновляемого вида энергии – ветер или солнечный свет).

В процессе создания водорода необходим катализатор, которым служит платина – достаточно дефицитный и дорогой материал. Ученые уже давно ищут замену платине, и подсказку на этом пути дала сама природа. Моррис Буллок совместно с коллегами из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (США) обратили внимание на , которая в жизни бактерий выполняет функцию подобного катализатора, и даже с большей эффективностью, чем платина.

Исследователями была синтезирована гидрогеназа, за основу был взят никель, хотя можно было использовать и железо. Во всяком случае, оба эти металла и доступнее, и дешевле платины. Полученное синтетическое вещество имеет большую эффективность, чем его биологический прототип: его производительность составляет 100 тысяч молекул водорода за одну секунду, что в 10 раз быстрее биологической гидрогеназы.

Но, несмотря на свои высокие показатели, это вещество оказалось непригодным для применения на практике: оно требует слишком большого количества затрачиваемой электроэнергии. Для решения этой проблемы у авторов метода есть «некоторые соображения», но Буллок ничего конкретного не сообщил.