Un catalizator cu iridiu a rezistat peste 3.800 de ore în producția de hidrogen, în laborator
Hidrogenul verde depinde de catalizatori scumpi și rari. Un material care își păstrează performanța mii de ore ar putea face electrolizoarele mai durabile, dar deocamdată e doar rezultat de laborator.
Cercetători de la Institutul de Cercetare Avansată a Materialelor (WPI-AIMR) al Universității Tohoku din Japonia au creat un catalizator cu iridiu care a funcționat peste 3.800 de ore într-un electrolizor cu membrană schimbătoare de protoni (PEM), cu pierderi foarte mici de performanță. Rezultatul a fost publicat în Journal of the American Chemical Society, iar cercetarea este coordonată de profesorul Hao Li.
Cum funcționează
Electrolizoarele PEM descompun apa în hidrogen și oxigen, iar iridiul este printre puținele metale care fac față mediului acid de la anod. Problema este degradarea în timp. Echipa a introdus nanoparticule de iridiu într-un material numit perovskit cu entropie ridicată, printr-un proces de exsoluție: materialul este încălzit în condiții speciale, iar iridiul iese la suprafață sub formă de nanoparticule. Fiindcă particulele cresc din interiorul suportului, nu sunt doar depuse deasupra lui, și rămân ancorate mai bine. Experimentele și simulările pe calculator arată, potrivit autorilor, că suportul reglează distribuția electronilor în jurul iridiului.
Cifrele din studiu
Într-un electrolizor PEM, sistemul a rulat peste 3.800 de ore. Într-un test separat, mai solicitant, a depășit 3.200 de ore. Într-o comparație directă cu alte materiale, un catalizator convențional cu iridiu s-a degradat vizibil în 300 de ore, în timp ce noul catalizator a rămas stabil peste 650 de ore.
Limitări
Este cercetare de laborator, nu un produs. Textul de presă nu precizează cât iridiu folosește designul sau cât iridiu se economisește, nu dă costuri și nici rate de producție de hidrogen. Testele de 3.800, 3.200 și 650 de ore sunt experimente diferite, iar replicarea independentă nu este menționată. Autorii vorbesc despre potențial, nu despre o soluție gata de industrializare.