بن ولی، استاد شیمی دانشگاه دوک و تیم وی در حال تحقیق بر روی پیدا کردن راه حلی برای بهبودی الکترودهای [...]

بن ولی، استاد شیمی دانشگاه دوک و تیم وی در حال تحقیق بر روی پیدا کردن راه حلی برای بهبودی الکترودهای متخلخل نانو و ریزساختار هستند که بتوانند بازده تولید هیدروژن را در یک الکترولیزر آب قلیایی جریان-سرتاسر بهبود دهند.

ویلی و آزمایشگاه وی به تازگی سه الکترود نیکل-فوم، میکرو فایبر، و نانوسیم نیکل مس را مورد بررسی قرار دادند تا مبادلات بین سطح و ساختار منافذ در عملکرد الکترولیزها را بررسی کنند. هدف آنها افزایش سطح الکترود برای واکنش، و در عین حال جلوگیری از به دام انداختن حباب های گازی که تولید می شوند، بوده است.

آنها دریافتند که نمد ساخته شده از نانوسیکلهای مس-نیکل در ابتدا هیدروژن را با کارآیی بیشتری تولید می کند زیرا این منطقه سطح بیشتری از دو ماده دیگر داشته است. اما در مدت زمان ۳۰ ثانیه، بازده آن فروکش می کند زیرا مواد توسط حباب مسدود شدند.

الکترود فوم نیکل بهترین حالت را در عدم اجازه تشکیل حباب ها دارد، اما از سطح قابل توجهی پایین تر نسبت به دو الکترود دیگر برخوردار است که باعث می شود که این محصول کمتری تولید شود.

با وجود داشتن ۲۵٪ سطح کمتر برای واکنش، میکروفایبر نیکل توانست هیدروژن بیشتری را تولید کند.

میکرو فایبر نمد در طی آزمایش ۱۰۰ ساعته توانست هیدروژن را با چگالی جریان ۲۵۰۰۰ میلی لیتر در هر سانتیمتر مربع (۵۰ برابر بیشتر از الکترولیزورهای معمولی قلیایی که در حال حاضر برای الکترولیز آب در حال استفاده) تولید کند.

اگر پیشرفت هایی در ساختار الکترودها ایجاد شود، آنها می توانند میزان تولید هیدروژن را به میزان قابل توجهی افزایش دهند و هزینه هیدروژن بدست آمده از تجزیه آب بسیار کاهش یابد و شاید حتی به اندازه کافی آن را به یک راه حل مقرون به صرفه برای انرژی های تجدید پذیر تبدیل کند.

ویلی همچنین در حال بررسی این مسئله است که آیا این الکترولیز از طریق انرژی خورشیدی هند قادر به تولید هیدروژن است.

مركز پايش تحولات انرژی جهان

  • نویسنده : محمد کریمی