Katalis baru ini menggerakkan desalinasi air laut dan produksi hidrogen mendekati komersialisasi

Perakitan cepat dalam satu langkah pada suhu kamar menghasilkan efisiensi tinggi dengan biaya rendah.

Air laut menyumbang sekitar 96% dari semua air di bumi, menjadikannya sumber daya yang menggoda untuk memenuhi kebutuhan global yang terus meningkat akan air minum bersih dan energi bebas karbon. Dan para ilmuwan sudah memiliki kemampuan teknis untuk mendisalinasi air laut dan membaginya untuk menghasilkan hidrogen, yang dibutuhkan sebagai sumber energi bersih.

Tetapi metode yang ada memerlukan banyak langkah yang dilakukan pada suhu tinggi dalam periode waktu yang lama untuk menghasilkan katalis dengan efisiensi yang dibutuhkan. Ini membutuhkan banyak energi dan meningkatkan biaya.

Para peneliti di University of Houston telah melaporkan bahwa katalis yang berevolusi dengan oksigen dan membutuhkan waktu beberapa menit untuk tumbuh pada suhu kamar dengan busa nikel yang tersedia secara komersial. Dikombinasikan dengan katalis reaksi evolusi hidrogen yang dilaporkan sebelumnya, ia dapat mencapai kerapatan industri yang dibutuhkan untuk divisi global air laut bertegangan rendah. Pekerjaan itu dijelaskan dalam artikel yang diterbitkan di Ilmu energi dan lingkungan.

Zhifeng Ren, direktur Texas Superconductivity Center di UH (TcSUH) dan penulis makalah yang sesuai, mengatakan bahwa produksi cepat dan berbiaya rendah sangat penting untuk pemasaran.

“Penemuan apa pun, perkembangan teknologi apa pun, seberapa bagus pun itu, biaya akhir akan memainkan peran paling penting,” katanya. “Kalau biayanya mahal, tidak akan sampai ke pasar. Dalam makalah ini, kami telah menemukan cara untuk mengurangi biaya, sehingga pemasaran menjadi lebih mudah dan lebih dapat diterima oleh pelanggan. “

Zhifeng Ren

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Zhifeng Ren, direktur Texas Center for Superconductivity di University of Houston, telah melaporkan katalis evolusi oksigen yang membutuhkan beberapa menit untuk tumbuh pada suhu kamar dan mampu menghasilkan air secara efisien. Minum bersih dan hidrogen dari air laut. Kredit: Universitas Houston

Kelompok penelitian Ren dan yang lainnya sebelumnya telah melaporkan senyawa nikel-besi- (oksi) hidroksida sebagai katalis untuk memisahkan air laut, tetapi produksi bahan tersebut membutuhkan proses yang panjang yang dilakukan pada suhu antara 300 dan 300. Celsius dan 600 derajat Celcius, atau hingga 1.100 derajat Fahrenheit. Biaya energi yang tinggi membuatnya tidak praktis untuk penggunaan komersial dan suhu tinggi menurunkan integritas struktural dan mekanik busa nikel, yang mengkhawatirkan stabilitas jangka panjang, kata Ren, yang juga profesor fisika MD Anderson. UH.

Untuk mengatasi biaya dan stabilitas, para peneliti menemukan proses penggunaan nikel-besi- (oxy) hidroksida pada busa nikel, yang diolah dengan sejumlah kecil sulfur untuk menghasilkan katalis yang efektif pada suhu kamar dalam lima menit. Bekerja pada suhu kamar mengurangi biaya dan meningkatkan stabilitas mekanis, kata mereka.

“Untuk mendorong ekonomi hidrogen, sangat penting untuk mengembangkan metodologi yang mudah dan hemat biaya untuk mensintesis katalis hidroksida (ox) berbasis NiFe untuk elektrolisis air laut berkinerja tinggi,” tulis mereka. “Dalam pekerjaan ini, kami telah mengembangkan pendekatan rekayasa permukaan satu langkah untuk memproduksi katalis S hidroksida Ni / Fe (oxy) doped mandiri yang sangat berpori dari busa Ni komersial dalam 1 hingga 5 menit pada suhu kamar”.

Selain Ren, rekan penulis termasuk penulis utama Luo Yu dan Libo Wu, Brian McElhenny, Shaowei Song, Dan Luo, Fanghao Zhang dan Shuo Chen, semuanya dengan UH Jurusan Fisika dan TcSUH; dan Ying Yu dari Sekolah Tinggi Ilmu Fisika dan Teknologi Universitas Normal Cina Tengah.

Ren mengatakan salah satu kunci pendekatan peneliti adalah keputusan untuk menggunakan reaksi kimia untuk menghasilkan bahan yang diinginkan, daripada fokus tradisional yang mengkonsumsi energi dalam transformasi fisik.

“Ini membawa kami ke struktur yang tepat, komposisi yang tepat untuk katalisator yang berevolusi dengan oksigen,” katanya.

Referensi: “Sintesis ultra cepat pada suhu kamar elektroda S / Doping Ni / Fe (ox) hidroksida untuk katalisis evolusi oksigen di divisi air laut” oleh Luo Yu, Libo Wu, Brian McElhenny, Shaowei Song, Dan Luo, Fanghao Zhang, Ying Yu, Shuo Chen dan Zhifeng Ren, 2 Juni 2020, Ilmu energi dan lingkungan.
DOI: 10.1039 / D0EE00921K

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Penerima Quantum-Enhanced Canggih Meningkatkan Komunikasi Serat Optik

Ilustrasi yang menunjukkan bagaimana pendeteksian foton yang unik digunakan untuk umpan balik. Setelah parameter yang benar untuk balok referensi telah ditetapkan, status input...

Video yang ditingkatkan menunjukkan debu selama penerbangan helikopter cerdas NASA ke Mars

Per Laboratorium Propulsi Jet 21 April 2021 https://www.youtube.com/watch?v=2aADYG4KaKc NASAHelikopter Ingenuity dapat dilihat di sini lepas landas, meluncur, dan kemudian mendarat di permukaan Mars pada 19 April 2021....

Terkadang menggunakan gelombang ultrasonik untuk membuat pola yang tidak berulang

Pola dua dimensi kuasiperiodik. Kredit: Atas kebaikan Fernando Guevara Vasquez Proses menghasilkan pola kuis dapat menghasilkan materi yang dapat disesuaikan. Matematikawan dan insinyur di Universitas...

Tinta Polimer Konduktif Baru Membuka Jalan bagi Barang Elektronik Cetak Generasi Berikutnya

Para peneliti di Universitas Linköping di Swedia telah mengembangkan pewarna polimer yang stabil dengan konduktivitas tinggi. Material tipe-n baru hadir dalam bentuk tinta...

Gorila Gunung Dapat Menggunakan Irama Dada Untuk Membesarkan Diri

Payudara pria berdebar kencang. Pendanaan: Jordi Galbany / Dian Fossey Gorilla Fund Memukul dada dengan gorila gunung - dengan cepat mengetuk dada dengan tangan...

Newsletter

Subscribe to stay updated.