Wetenschappers ontwikkelen veel efficiëntere waterstofwinningsmethode

Waterstof is bij uitstek de ideale energievorm op onze planeet. Probleem is echter dat de productie van waterstof (electrolyse) momenteel nog niet economisch levensvatbaar is en derhalve nog geen element voor de oplossing van ons energievraagstuk. Echter is wederom duidelijk, dat als er oplossingen gevonden moeten worden en geld even ‘no object’ is, wetenschappers tot grote vernieuwingen in staat zijn. Natuurlijk heeft deze ontdekking nog geen praktisch gevolg voor onze transitie, maar geeft weer eens aan, dat je niet te snel of zelfs adhoc besluiten moet nemen omdat de wetenschap niet stilstaat.

The rapid electrochemical activation of MoTe2 for the hydrogen evolution reaction

bron: https://www.nature.com

Wetenschappers van diverse Europese universiteiten stellen een waterstofproductiemethode te hebben ontwikkeld waarbij de voor elektrolyse benodigde hoeveelheid energie bijna vijftig procent lager is dan bij de huidige conventionele methoden.

De wetenschappers hebben onderzoek gedaan naar een efficiëntere manier van waterstof productie, bij de splitsing van water en zuurstof met behulp van elektrolyse. Daarbij heeft men ontdekt, dat wanneer gebruik wordt gemaakt van elektroden voorzien van een laagje molybdeenditelluride als katalysator, de hoeveelheid geproduceerd waterstofgas toeneemt.

Middels toepassing van een specifiek patroon van hoge stroompulsen worden pulsen door het zuurhoudende elektrolyt geoptimaliseerd, en kan de hoeveelheid benodigde energie bijna vijftig procent minder bedragen.

Er is aangetoond dat de katalytische prestaties van metallisch 1T′-MoTe2 aanzienlijk worden verbeterd wanneer de elektrode op kathodische voorspanning wordt gehouden. Als gevolg hiervan neemt de overpotentiaal die nodig is om een ​​stroomdichtheid van 10 mA cm-2 te handhaven af ​​van 320 mV tot slechts 178 mV.

Volgens de onderzoekers zijn kleine subtiele veranderingen in de elektronische structuur van het elektrode-materiaal dus erg belangrijk.

Omdat het transport van elektrische ladingen de mate van de versterking van de katalyse bepaalt, menen onderzoekers dat (Artificial Intelligence=AI) ontwikkelingen op het vlak van machine-learning  mogelijk kunnen bijdragen aan de optimalisatie van de sequentie van de toegepaste elektrische pulsen, om daarmee een maximale output te behalen. Wetenschappers zien de ontwikkeling en implementatie van een ai-protocol dan ook als de volgende belangrijke stap in het voortschreidend onderzoek

Publicatie in Nature Communications, met titel The rapid electrochemical activation of MoTe2 for the hydrogen evolution reaction.

 

bron: https://tweakers.net
bron: https://www.nature.com