• Выделение водорода из воды


    Водородный генератор своими руками – схема, конструкция установки, чертежи

    Удорожание энергоносителей стимулирует поиск более эффективных и дешевых видов топлива, в том числе на бытовом уровне. Более всего умельцев–энтузиастов привлекает водород, чья теплотворная способность втрое превышает показатели метана (38.8 кВт против 13.8 с 1 кг вещества). Способ добычи в домашних условиях, казалось бы, известен – расщепление воды путем электролиза. В действительности проблема гораздо сложнее. Наша статья преследует 2 цели:

    • разобрать вопрос, как сделать водородный генератор с минимальными затратами;
    • рассмотреть возможность применения генератора водорода для отопления частного дома, заправки авто и в качестве сварочного аппарата.

    Краткая теоретическая часть

    Водород, он же hydrogen, – первый элемент таблицы Менделеева – представляет собой легчайшее газообразное вещество, обладающее высокой химической активностью. При окислении (то бишь, горении) выделяет огромное количество теплоты, образуя обычную воду. Охарактеризуем свойства элемента, оформив их в виде тезисов:

    1. Горение водорода – процесс экологически чистый, никаких вредных веществ не выделяется.
    2. Благодаря химической активности газ в свободном виде на Земле не встречается. Зато в составе воды его запасы неиссякаемы.
    3. Элемент добывается в промышленном производстве химическим способом, например, в процессе газификации (пиролиза) каменного угля. Зачастую является побочным продуктом.
    4. Другой способ получения газообразного водорода – электролиз воды в присутствии катализаторов – платины и прочих дорогих сплавов.
    5. Простая смесь газов hydrogen + oxygen (кислород) взрывается от малейшей искры, моментально высвобождая большое количество энергии.

    Для справки. Ученые, впервые разделившие молекулу воды на hydrogen и oxygen, назвали смесь гремучим газом из-за склонности к взрыву. Впоследствии она получила название газа Брауна (по фамилии изобретателя) и стала обозначаться гипотетической формулой ННО.

    Раньше водородом наполняли баллоны дирижаблей, которые нередко взрывались

    Из вышесказанного напрашивается следующий вывод: 2 атома водорода легко соединяются с 1 атомом кислорода, а вот расстаются весьма неохотно. Химическая реакция окисления протекает с прямым выделением тепловой энергии в соответствии с формулой:

    2H2 + O2 → 2H2O + Q (энергия)

    Здесь кроется важный момент, который пригодится нам в дальнейшем разборе полетов: hydrogen вступает в реакцию самопроизвольно от возгорания, а теплота выделяется напрямую. Чтобы разделить молекулу воды, энергию придется затратить:

    2H2O → 2H2 + O2 — Q

    Это формула электролитической реакции, характеризующая процесс расщепления воды путем подведения электричества. Как это реализовать на практике и сделать генератор водорода своими руками, рассмотрим далее.

    Создание опытного образца

    Чтобы вы поняли, с чем имеете дело, для начала предлагаем собрать простейший генератор по производству водорода с минимальными затратами. Конструкция самодельной установки изображена на схеме.

    Из чего состоит примитивный электролизер:

    • реактор – стеклянная либо пластиковая емкость с толстыми стенками;
    • металлические электроды, погружаемые в реактор с водой и подключенные к источнику электропитания;
    • второй резервуар играет роль водяного затвора;
    • трубки для отвода газа HHO.

    Важный момент. Электролитическая водородная установка работает только от постоянного тока. Поэтому в качестве источника питания применяйте сетевой адаптер, автомобильное зарядное устройство или аккумулятор. Электрогенератор переменного тока не подойдет.

    Принцип работы электролизера следующий:

    1. К двум электродам, погруженным в воду, подводится напряжение, желательно от регулируемого источника. Для улучшения реакции в емкость добавляется немного щелочи либо кислоты (в домашних условиях – обычной соли).
    2. В результате реакции электролиза со стороны катода, подключенного к «минусовой» клемме, станет выделяться водород, а возле анода – кислород.
    3. Смешиваясь, оба газа по трубке поступают в гидрозатвор, выполняющий 2 функции: отделение водяного пара и недопущение вспышки в реакторе.
    4. Из второй емкости гремучий газ ННО подается на горелку, где сжигается с образованием воды.

    Чтобы своими руками сделать показанную на схеме конструкцию генератора, потребуется 2 стеклянных бутылки с широкими горлышками и крышками, медицинская капельница и 2 десятка саморезов. Полный набор материалов продемонстрирован на фото.

    Из специальных инструментов потребуется клеевой пистолет для герметизации пластиковых крышек. Порядок изготовления простой:

    1. Плоские деревянные палочки скрутите саморезами, располагая их концами в разные стороны. Спаяйте головки шурупов между собой и подсоедините провода – получите будущие электроды.
    2. Проделайте отверстие в крышке, просуньте туда разрезанный корпус капельницы и провода, затем герметизируйте с 2 сторон клеевым пистолетом.
    3. Поместите электроды в бутылку и завинтите крышку.
    4. Во второй крышке просверлите 2 отверстия, вставьте трубки капельниц и накрутите на бутылку, заполненную обычной водой.

    Для запуска генератора водорода налейте в реактор подсоленную воду и включите источник питания. Начало реакции ознаменуется появлением пузырьков газа в обеих емкостях. Отрегулируйте напряжение до оптимального значения и подожгите газ Брауна, выходящий из иглы капельницы.

    Второй важный момент. Слишком высокое напряжение подавать нельзя — электролит, нагревшийся до 65 °С и более, начнет интенсивно испаряться. Из-за большого количества водяного пара разжечь горелку не удастся. Подробности сборки и запуска импровизированного водородного генератора смотрите на видео:

    О водородной ячейке Мейера

    Если вы сделали и испытали вышеописанную конструкцию, то по горению пламени на конце иглы наверняка заметили, что производительность установки чрезвычайно низкая. Чтобы получить больше гремучего газа, нужно изготовить более серьезное устройство, называемое ячейкой Стэнли Мейера в честь изобретателя.

    Принцип действия ячейки тоже основан на электролизе, только анод и катод выполнены в виде трубок, вставляющихся одна в другую. Напряжение подается от генератора импульсов через две резонансные катушки, что позволяет снизить потребляемый ток и увеличить производительность водородного генератора. Электронная схема устройства представлена на рисунке:

    Примечание. Подробно о работе схемы рассказывается на ресурсе http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

    Для изготовления ячейки Мейера потребуется:

    • цилиндрический корпус из пластмассы или оргстекла, умельцы нередко используют водопроводный фильтр с крышкой и патрубками;
    • трубки из нержавеющей стали диаметром 15 и 20 мм длиной 97 мм;
    • провода, изоляторы.

    Нержавеющие трубки крепятся к основанию из диэлектрика, к ним припаиваются провода, подключаемые к генератору. Ячейка состоит из 9 или 11 трубок, помещенных в пластиковый либо плексигласовый корпус, как показано на фото.

    Под ячейку Мейера можно приспособить готовый пластиковый корпус от обычного водопроводного фильтра

    Соединение элементов производится по всем известной в интернете схеме, куда входит электронный блок, ячейка Мейера и гидрозатвор (техническое название – бабблер). В целях безопасности система снабжена датчиками критического давления и уровня воды. По отзывам домашних умельцев, подобная водородная установка потребляет ток порядка 1 ампера при напряжении 12 В и обладает достаточной производительностью, хотя точные цифры отсутствуют.

    Принципиальная схема включения электролизера

    Реактор из пластин

    Высокопроизводительный генератор водорода, способный обеспечить работу газовой горелки, выполняется из нержавеющих пластин размером 15 х 10 см, количество – от 30 до 70 шт. В них просверливаются отверстия под стягивающие шпильки, а в углу выпиливается клемма для присоединения провода.

    Кроме листовой нержавейки марки 316 понадобится купить:

    • резина толщиной 4 мм, стойкая к воздействию щелочи;
    • концевые пластины из оргстекла либо текстолита;
    • шпильки стяжные М10—14;
    • обратный клапан для газосварочного аппарата;
    • фильтр водяной под гидрозатвор;
    • трубы соединительные из гофрированной нержавейки;
    • гидроокись калия в виде порошка.

    Пластины нужно собрать в единый блок, изолировав друг от друга резиновыми прокладками с вырезанной серединой, как показано на чертеже. Получившийся реактор плотно стянуть шпильками и подключить к патрубкам с электролитом. Последний поступает из отдельной емкости, снабженной крышкой и запорной арматурой.

    Примечание. Мы рассказываем, как сделать электролизер проточного (сухого) типа. Реактор с погружными пластинами изготовить проще – резиновые прокладки ставить не нужно, а собранный блок опускается в герметичную емкость с электролитом.

    Схема водородной установки мокрого типа

    Последующая сборка генератора, производящего водород, выполняется по той же схеме, но с отличиями:

    1. На корпусе аппарата крепится резервуар для приготовления электролита. Последний представляет собой 7—15% раствор гидроокиси калия в воде.
    2. В «бабблер» вместо воды заливается так называемый раскислитель – ацетон либо неорганический растворитель.
    3. Перед горелкой обязательно ставится обратный клапан, иначе при плавном выключении водородной горелки обратный удар разорвет шланги и «бабблер».

    Для питания реактора проще всего задействовать сварочный инвертор, электронные схемы собирать не нужно. Как устроен самодельный генератор газа Брауна, расскажет домашний мастер в своем видео:

    Выгодно ли получать водород в домашних условиях

    Ответ на данный вопрос зависит от сферы применения кислородно-водородной смеси. Все чертежи и схемы, публикуемые различными интернет-ресурсами, рассчитаны на выделение газа HHO для следующих целей:

    • использовать hydrogen в качестве топлива для автомобилей;
    • бездымно сжигать водород в отопительных котлах и печах;
    • применять для газосварочных работ.

    Главная проблема, перечеркивающая все преимущества водородного топлива: затраты электричества на выделение чистого вещества превышают количество энергии, получаемое от его сжигания. Что бы ни утверждали приверженцы утопичных теорий, максимальный КПД электролизера достигает 50%. Это значит, что на 1 кВт полученной теплоты затрачивается 2 кВт электроэнергии. Выгода – нулевая, даже отрицательная.

    Вспомним, что мы писали в первом разделе. Hydrogen – весьма активный элемент и реагирует с кислородом самостоятельно, выделяя уйму тепла. Пытаясь разделить устойчивую молекулу воды, мы не можем подвести энергию непосредственно к атомам. Расщепление производится за счет электричества, половина которого рассеивается на подогрев электродов, воды, обмоток трансформаторов и так далее.

    Важная справочная информация. Удельная теплота сгорания водорода втрое выше, чем у метана, но – по массе. Если сравнивать их по объему, то при сжигании 1 м³ гидрогена выделится всего 3.6 кВт тепловой энергии против 11 кВт у метана. Ведь водород – легчайший химический элемент.

    Теперь рассмотрим гремучий газ, полученный электролизом в самодельном водородном генераторе, как топливо для вышеперечисленных нужд:

    1. Конечная цена установки, низкая производительность и КПД делает крайне невыгодным сжигание водорода для отопления частного дома. Чем «наматывать» счетчик электролизером, проще поставить любой из электрокотлов – ТЭНовый, индукционный либо электродный.
    2. Чтобы заменить 1 л бензина для автомобиля, потребуется 4766 литров чистого водорода или 7150 л гремучего газа, треть которого составляет кислород. Самый завравшийся изобретатель в интернете еще не сделал электролизер, способный обеспечить подобную производительность.
    3. Газосварочный аппарат, сжигающий hydrogen, компактнее и легче баллонов с ацетиленом, пропаном и кислородом. Плюс температура пламени до 3000 °С позволяет работать с любыми металлами, стоимость получения горючего здесь особой роли не играет.

    Для справки. Чтобы сжигать гидроген в отопительном котле, придется основательно переработать конструкцию, поскольку водородная горелка способна расплавить любую сталь.

    Заключение

    Гидроген в составе газа ННО, полученный из самодельного водородного генератора, пригодится для двух целей: экспериментов и газосварки. Даже если отбросить низкий КПД электролизера и затраты на его сборку вместе с потребляемым электричеством, на обогрев здания попросту не хватит производительности. Это касается и бензинового двигателя легковой машины.

    Даёшь дешёвый водород. Найден упрощённый способ электролиза воды / Хабр


    Схема электролиза без мембраны: два параллельных электрода располагаются на расстоянии в несколько сотен микрометров

    Не секрет, что чистый водород — один из наиболее перспективных видов альтернативного топлива. Водород добывают из любого водного раствора, а при сгорании он превращается обратно в воду, что может быть прекраснее?

    Проблема только в стоимости добычи водорода. Электролиз воды предполагает, что электроды погружаются в воду, а между ними находится полимерная мембрана. Ток идёт от катода к аноду, а на своём пути он (при помощи катализатора) расщепляет воду на кислород и водород. Полимерная мембрана выполняет важную функцию, разделяя получившиеся газы.

    На сегодняшний в качестве мембраны с ионной проводимостью практически повсеместно используется нафион или другой тип мембраны. Но все они отличаются дороговизной и ограниченным сроком службы. К тому, мембраны требуют особых условий проведения электролиза. Например, нафион работает в жидкости только с низкой кислотностью и только с определёнными катализаторами.

    Изобретение химиков из EPFL под руководством Деметри Псалтиса (Demetri Psaltis) позволяет избавиться от этих ограничений и намного удешевить электролиз воды.

    Они провели ряд экспериментов с микроустройством, размещая электроды на разном расстоянии друг от друга и прогоняя между ними воду на разной скорости. Оказалось, что при определённом расстоянии между электродами H2 и O2 сами разлетаются в разные стороны, без всякой мембраны!

    Причина такого поведения ионов — эффект Сегре-Зильберберга, когда при движении жидкости находящиеся в ней частицы поток уносит в стороны.

    Учёные надеются, что им удастся приспособить прибор для работы с любыми видами жидких электролитов и любыми катализаторами, поскольку больше нет риска повреждения хрупкой мембраны. Исчезнут обязательные требования использовать только благородные металлы вроде платины из-за ограничений на кислотность (pH) жидкости.

    Если получится масштабировать микроустройство до промышленного образца, то это кардинально снизит стоимость водорода, получаемого при электролизе воды.

    Научная работа “A membrane-less electrolyzer for hydrogen production across the pH scale” опубликована в журнале “Energy & Environmental Science”, DOI: 10.1039/C5EE00083A (зеркало).

    Найдена новая технология получения водорода из воды

    Самая крутая фишка для фантастики и в принципе ожидаемая нами всеми в будущем - это заливаешь в бак автомобиля воду и поехал. Сейчас водород уже достаточно давно рассматривается и кое-где используется в качестве экологически чистого вида топлива. Но более широкому использованию водородного топлива мешает целый ряд неразрешенных на сегодняшний день проблем, главными из которых являются хранение и транспортировка.

    И вот тут его непосредственное вырабатывание в автомобиле прямо из воды было бы крутейшим вариантом.

    Похоже мы все ближе и ближе к этому ...

    Группа исследователей из американской Армейской научно-исследовательской лаборатории, проводя эксперименты на Абердинском испытательном полигоне близ Мериленда, сделала случайное открытие. Пролив воду на брусок особого алюминиевого сплава, состав которого держится пока в секрете, исследователи заметили мгновенно начавшийся процесс бурного выделения водорода.

    Из школьного курса химии, если кто его еще помнит, водород является побочным продуктом реакции между водой и алюминием. Однако, данная реакция обычно протекает лишь при достаточно высокой температуре или в присутствии специальных катализаторов. Да и тогда она идет достаточно "неторопливо", на заполнение бака водородного автомобиля потребуется около 50 часов, а энергетическая эффективность такого метода получения водорода не превышает 50 процентов.

    Все вышесказанное не имеет отношения к реакции, в которой принимает участие новый сплав алюминия. "Эффективность этой реакции вплотную приближается к 100 процентам, а сама реакция "разгоняется" до максимальной производительности менее, чем за три минуты" - рассказывает Скотт Грендаль (Scott Grendahl), руководитель научной группы.

    Использование системы, вырабатывающей водород по мере необходимости, решает массу имеющихся проблем. Воду и алюминиевый сплав легко транспортировать из одного места в другое, оба этих вещества сами по себе инертны и стабильны. Во-вторых, для начала реакции не требуется никакого катализатора, ни первоначального толчка, реакция начинает идти сразу же, как вода входит в контакт со сплавом.

    Все вышесказанное еще не означает, что исследователи обнаружили панацею в области водородного топлива. В этом деле существует еще целый ряд вопросов, подлежащих выяснению или уточнению. Первым вопросом является то, будет ли работать такая схема получения водорода вне лаборатории, ведь существует множество примеров, когда экспериментальные технологии отлично работают в лабораторных условиях, но терпят полную неудачу при полевых испытаниях. Вторым вопросом является вопрос сложности и стоимости производства алюминиевого сплава, стоимость утилизации продуктов реакции, которые станут факторами, определяющим экономическую целесообразность нового способа получения водорода.

    И в заключение следует отметить, что на выяснение упомянутых выше вопросов, скорее всего, уйдет не так уж и много времени. И только после этого можно будет сделать выводы о дальнейшей жизнеспособности нового метода получения водородного топлива.

    П.С. Делориан на первой картинке для привлечения внимания :-)

    [источники]источники
    https://www.engadget.com/2017/08/04/water-aluminum-create-hydrogen/

    Найден способ получать водород из воды без затрат электроэнергии

    Учёные создали краску, которая выделяет чистый водород из атмосферной влаги. Этот материал может позволить получать водородное топливо везде, где есть солнечный свет и влажный воздух.

    Водородное топливо — отличная альтернатива углеводородному: при сжигании чистого водорода образуется только энергия и вода, и никаких вредных продуктов. Но быстро перейти на водородное топливо мешают сложности с его получением. В отличие от углеводородов, щедро разбросанных под землёй по всей планете, водород нельзя извлекать из недр: в чистом виде его нет нигде на планете. Получают его либо из углеводородов, либо из воды.

    Получение водорода из углеводородов — это в основном конверсия метана, то есть очищенного природного газа. Получается, что для производства «чистого» топлива нужно запустить не самый экологичный технологический процесс, в качестве побочного продукта дающий крайне вредный угарный газ.

    Выделение водорода из воды — более экологичный процесс, но для него нужна электроэнергия, большую часть которой во всём мире по‑прежнему получают, сжигая уголь, нефть и природный газ и выбрасывая в атмосферу множество загрязнителей.

    Исследователи из Королевского мельбурнского исследовательского университета (Австралия), Массачусетского технологического института и Кембриджа нашли способ получать водород из воды без затрат электроэнергии. Реакция отщепления водорода от кислорода в молекуле воды запускается под действием солнечного света в присутствии фотокатализатора.

    В качестве фотокатализатора учёные использовали сульфид молибдена — аморфную субстанцию с общей формулой MoSx, отлично впитывающую водяной пар из воздуха, а на солнце запускающую процесс разложения воды с образованием свободного водорода. Добавив к сульфиду молибдена порошок наночастиц диоксида титана, учёные получили род чернил, которые легко наносятся на любые поверхности — например, на стекло и пластик, — и образуют прочную плёнку. Покрыв такой плёнкой любую открытую солнечным лучам поверхность, можно получать водород из насыщенного влагой воздуха где угодно, утверждают авторы исследования.

    Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.

    Расщепление воды с эффективностью 100%: полдела сделано / Хабр

    Если найти дешёвый и простой способ электролиза/фотолиза воды, то мы получим невероятно богатый и чистый источник энергии — водородное топливо. Сгорая в кислороде, водород не образует никаких побочных выделений, кроме воды. Теоретически, электролиз — очень простой процесс: достаточно пропустить электрический ток через воду, и она разделяется на водород и кислород. Но сейчас все разработанные техпроцессы требуют такого большого количества энергии, что электролиз становится невыгодным.

    Теперь учёные решили часть головоломки. Исследователи из Технион-Израильского технологического института разработали метод проведения второго из двух шагов окислительно-восстановительной реакции — восстановления — в видимом (солнечном) свете с энергетической эффективностью 100%, значительно превзойдя предыдущий рекорд 58,5%.

    Осталось усовершенствовать полуреакцию окисления.

    Столь высокой эффективности удалось добиться благодаря тому, что в процессе используется только энергия света. Катализаторами (фотокатализаторами) выступают наностержни длиной 50 нм. Они абсорбируют фотоны от источника освещения — и выдают электроны.

    В полуреакции окисления производятся четыре отдельных атома водорода и молекула О2 (которая не нужна). В полуреакции восстановления четыре атома водорода спариваются в две молекулы H2, производя полезную форму водорода — газ H2,

    Эффективность 100% означает, что все фотоны, поступившие в систему, участвуют в генерации электронов.

    На такой эффективности каждый наностержень генерирует около 100 молекул H2 в секунду.

    Сейчас учёные работают над оптимизацией техпроцесса, который пока что требует щелочной среды с невероятно высоким pH. Такой уровень никак не приемлем для реальных условий эксплуатации.

    К тому же, наностержни подвержены коррозии, что тоже не слишком хорошо.

    Тем не менее, сегодня человечество стало на шажок ближе к получению неиссякаемого источника чистой энергии в виде водородного топлива.

    Научная работа опубликована в журнале Nano Letters (зеркало).

    Расщепление воды - Water splitting

    Расщепление воды - это химическая реакция, в которой вода расщепляется на кислород и водород :

    2 Н 2 О → 2 Н 2 + О 2

    Эффективное и экономичное фотохимическое расщепление воды стало бы технологическим прорывом, который может поддержать водородную экономику . Никакой промышленно практический вариант расщепления воды с чистой водой не был продемонстрирован, но двухкомпонентные реакции (образование H 2 и производство O 2 ) хорошо известны. Однако разделение морской воды и другой соленой воды в промышленности используется для производства хлора , и собираемый водород составляет около пяти процентов мировых запасов. Вариант расщепления воды происходит при фотосинтезе , но водород не образуется. Обратное расщепление воды - основа водородного топливного элемента..

    Электролиз

    Передняя часть электролизера с электрической панелью на переднем плане

    Электролиз воды - это разложение воды (H 2 O) на кислород (O 2 ) и водород (H 2 ) из-за прохождения электрического тока через воду.

    Использование атмосферного электричества для химической реакции, в которой вода разделяется на кислород и водород. (Изображение предоставлено: Vion, патент США 28793. Июнь 1860 г.)
    • Vion, патент США 28,793 , «Улучшенный метод использования атмосферного электричества», июнь 1860 г.

    В схемах производства электроэнергии и газа избыточная мощность или внепиковая мощность, создаваемая ветряными генераторами или солнечными батареями, используется для балансировки нагрузки энергосистемы путем хранения и последующего нагнетания водорода в сеть природного газа.

    Производство водорода из воды энергоемко. Потенциальные источники электроэнергии включают гидроэнергетику, ветряные турбины или фотоэлектрические элементы. Обычно потребляемая электроэнергия более ценится, чем произведенный водород, поэтому этот метод не получил широкого распространения. В отличие от низкотемпературного электролиза, высокотемпературный электролиз (HTE) воды преобразует большую часть начальной тепловой энергии в химическую энергию (водород), потенциально повышая эффективность вдвое до примерно 50%. Поскольку часть энергии в HTE поставляется в виде тепла, меньшая часть энергии должна быть преобразована дважды (из тепла в электричество, а затем в химическую форму), поэтому процесс более эффективен.

    Расщепление воды при фотосинтезе

    Вариант расщепления воды происходит при фотосинтезе , но электроны шунтируются не на протоны, а на транспортную цепь электронов в фотосистеме II . Электроны используются для преобразования диоксида углерода в сахара.

    Когда фотосистема I подвергается фотовозбуждению, инициируются реакции переноса электронов, что приводит к восстановлению ряда акцепторов электронов, в конечном итоге восстанавливая NADP + до NADPH, а PS I окисляется. Окисленная фотосистема I захватывает электроны из фотосистемы II через ряд этапов с участием таких агентов, как пластохинон, цитохромы и пластоцианин. Фотосистема II затем вызывает окисление воды, что приводит к выделению кислорода, причем реакция катализируется кластерами CaMn 4 O 5, встроенными в сложную белковую среду; комплекс известен как комплекс с выделением кислорода (OEC).

    При биологическом производстве водорода электроны, производимые фотосистемой, направляются не в устройство химического синтеза, а в гидрогеназы , что приводит к образованию H 2 . Этот биоводород производится в биореакторе .

    Фотоэлектрохимическое расщепление воды

    Использование электроэнергии, производимой фотоэлектрическими системами, потенциально предлагает самый чистый способ производства водорода, кроме ядерной, ветровой, геотермальной и гидроэлектрической энергии. Опять же, вода расщепляется на водород и кислород при электролизе, но электрическая энергия получается с помощью процесса фотоэлектрохимического элемента (PEC). Систему также называют искусственным фотосинтезом .

    Фотокаталитическое расщепление воды

    Преобразование солнечной энергии в водород с помощью процесса разделения воды - один из наиболее интересных способов получения чистой и возобновляемой энергии. Этот процесс может быть более эффективным, если ему помогают фотокатализаторы, взвешенные непосредственно в воде, а не фотоэлектрическая или электролитическая система, так что реакция протекает в один этап.

    Радиолиз

    Ядерное излучение обычно разрушает водные связи, в Mponeng золотом прииске , Южной Африки , исследователи обнаружили в природе зоне высокой радиации , сообщество доминирует новый phylotype из Desulfotomaculum , питаясь в основном радиолитическому производства H 2 . Отработанное ядерное топливо / «ядерные отходы» также рассматривается как потенциальный источник водорода.

    Наногальванический порошок алюминиевого сплава

    Было показано, что порошок алюминиевого сплава, изобретенный исследовательской лабораторией армии США в 2017 году, способен производить газообразный водород при контакте с водой или любой жидкостью, содержащей воду, благодаря своей уникальной наноразмерной гальванической микроструктуре. Сообщается, что он производит водород с выходом 100 процентов от теоретического без использования каких-либо катализаторов, химикатов или внешней энергии.

    Термическое разложение воды

    При термолизе молекулы воды расщепляются на атомарные компоненты - водород и кислород . Например, при 2200 ° C около трех процентов всей H 2 O диссоциирует на различные комбинации атомов водорода и кислорода, в основном H, H 2 , O, O 2 и OH. Другие продукты реакции, такие как H 2 O 2 или HO 2, остаются второстепенными. При очень высокой температуре 3000 ° C более половины молекул воды разлагается, но при температуре окружающей среды только одна молекула из 100 триллионов диссоциирует под действием тепла. Высокие температуры и материальные ограничения ограничивают возможности применения этого подхода.

    Ядерно-тепловой

    Одним из побочных преимуществ ядерного реактора, производящего и электричество, и водород, является то, что он может переключать производство между ними. Например, электростанция может производить электричество днем ​​и водород ночью, согласовывая свой профиль выработки электроэнергии с дневными колебаниями спроса. Если водород можно производить экономично, эта схема будет выгодно конкурировать с существующими схемами хранения энергии в сети . Более того, потребность в водороде в Соединенных Штатах достаточно высока, чтобы такие станции могли справиться со всей суточной пиковой выработкой.

    Гибридный термоэлектрический цикл «медь-хлор» - это система когенерации , использующая отходящее тепло ядерных реакторов, в частности, сверхкритического водяного реактора CANDU .

    Солнечно-тепловая

    Высокие температуры, необходимые для разделения воды, могут быть достигнуты за счет использования концентрированной солнечной энергии . Hydrosol-2 - это 100-киловаттная экспериментальная установка на Plataforma Solar de Almería в Испании, которая использует солнечный свет для получения необходимой температуры от 800 до 1200 ° C для разделения воды. Hydrosol II находится в эксплуатации с 2008 года. Проект этой 100-киловаттной опытной установки основан на модульной концепции. В результате может оказаться возможным, что эту технологию можно будет легко расширить до мегаваттного диапазона, умножив доступные реакторные блоки и подключив установку к полям гелиостата (полям зеркал, отслеживающих солнце) подходящего размера.

    Материальные ограничения из-за требуемых высоких температур уменьшаются за счет конструкции мембранного реактора с одновременным извлечением водорода и кислорода, который использует определенный тепловой градиент и быструю диффузию водорода. Благодаря концентрированному солнечному свету в качестве источника тепла и только воде в реакционной камере получаемые газы очень чистые, и единственным возможным загрязнителем является вода. «Солнечная установка для взлома воды» с концентратором площадью около 100 м² может производить почти один килограмм водорода за один солнечный час.

    Исследование

    Ведутся исследования фотокатализа , ускорения фотореакции в присутствии катализатора. Его понимание стало возможным с момента открытия электролиза воды с помощью диоксида титана. Искусственный фотосинтез - это область исследований, которая пытается воспроизвести естественный процесс фотосинтеза, преобразовывая солнечный свет, воду и углекислый газ в углеводы и кислород. Недавно удалось расщепить воду на водород и кислород с помощью искусственного соединения под названием нафион .

    Высокотемпературный электролиз (также HTE или паровой электролиз ) - это метод, который в настоящее время исследуется для производства водорода из воды с кислородом в качестве побочного продукта. Другие исследования включают термолиз на дефектных углеродных подложках, что делает возможным производство водорода при температурах чуть ниже 1000 ° C.

    Цикл оксида железа - это серия термохимических процессов, используемых для производства водорода . Цикл оксида железа состоит из двух химических реакций , чистым реагентом которых является вода, а чистыми продуктами - водород и кислород . Все остальные химические вещества перерабатываются. Процесс оксида железа требует эффективного источника тепла.

    Цикл серы-йод (СИ цикл) представляет собой ряд термохимических процессов , используемых для получения водорода . Цикл SI состоит из трех химических реакций , чистым реагентом которых является вода, а чистыми продуктами - водород и кислород . Все остальные химические вещества перерабатываются. Процесс SI требует эффективного источника тепла.

    Было описано более 352 термохимических циклов расщепления или термолиза воды . Эти циклы обещают производить водород, кислород из воды и тепла без использования электричества. Поскольку вся энергия для таких процессов - тепло, они могут быть более эффективными, чем высокотемпературный электролиз. Это связано с тем, что эффективность производства электроэнергии ограничена по своей природе. Термохимическое производство водорода с использованием химической энергии из угля или природного газа обычно не рассматривается, поскольку прямой химический путь более эффективен.

    Для всех термохимических процессов суммарная реакция - это реакция разложения воды:

    2ЧАС2О⇌Высокая температура2ЧАС2+О2{\ displaystyle {\ ce {2h3O <=> [{\ ce {Heat}}] 2h3 {} + O2}}}

    Все остальные реагенты перерабатываются. Ни один из процессов термохимического производства водорода не был продемонстрирован на уровне производства, хотя некоторые из них были продемонстрированы в лабораториях.

    Также проводятся исследования способности наночастиц и катализаторов снижать температуру расщепления воды.

    Недавно было показано, что материалы на основе металлоорганического каркаса (MOF) являются очень многообещающим кандидатом для расщепления воды дешевыми переходными металлами первого ряда;

    Исследования сосредоточены на следующих циклах:

    Смотрите также

    Ссылки

    внешняя ссылка

    Выделение водорода в воде - Большая химическая энциклопедия

    Некоторые конструкции батарей имеют односторонний клапан для восстановления давления и работают в кислородном цикле. В этих системах газообразный кислород, образующийся на положительном электроде, транспортируется к отрицательному электроду, где он реагирует с преобразованием воды. Выделение водорода на отрицательном электроде обычно подавляется этой реакцией. Степень, в которой этот процесс происходит в этих свинцово-кислотных батареях с клапаном, называется эффективностью рекомбинации.Обзор этих процессов содержится в литературе (50–52). [Pg.575]

    В отличие от многих других борогидридов, борогидрид лития является хорошо растворимым, среди прочего, простыми эфирами, включая арифатические эфиры, ТГФ и простые полигликолевые эфиры. Это также хорошо растворимые амины и аммиак. Растворение воды и низших арифатических спиртов приводит к обширному разложению и выделению водорода. [Pg.301]

    Если потенциал металлической поверхности перемещается ниже линии a, линии реакции водорода, катодное выделение водорода на поверхности благоприятно.Точно так же потенциал ниже линии b, линии реакции кислорода, способствует катодной реакции восстановления кислорода. Потенциал выше линии реакции кислорода способствует выделению кислорода за счет анодного окисления воды. Между этими двумя линиями находится область, где вода термодинамически стабильна. [Pg.276]

    Когда pH воды составляет от 4 до 10 близких к комнатной температуре, скорость коррозии железа почти постоянна (рис. 5.5). При pH ниже 4 растворяются защитные продукты коррозии. Голая поверхность железа контактирует с водой, а кислота может напрямую реагировать со сталью.Выделение водорода (реакция 5.3) становится заметным при pH ниже 4. В сочетании с деполяризацией кислорода скорость коррозии резко возрастает (рис. 5.5). [Стр.100]

    Изобутиронитрил (2-метилпропионитрил, изопропилцианид) [78-82-0] M 69,1, b 103,6, d 0,7650, n 1,378. Встряхивают с конической HCl (для удаления изонитрилов), затем с водой и водным NaHC03. После предварительной сушки с силикагелем или молекулярными ситами Linde типа 4A его встряхивают или перемешивают с Cah3 до прекращения выделения водорода, затем декантируют и отделяют от P2O5 (не более 5 г / л, чтобы минимизировать гелеобразование).Наконец, его кипятят с обратным холодильником и медленно отделяют от Cah3 (5 г / л), соблюдая меры предосторожности для исключения влаги. [Pg.272]

    В бескислородной воде самокоррозия происходит практически исключительно из-за выделения водорода ... [Pg.195]

    Текущий выход алюминия зависит от состава воды и рабочих условий обычно он находится между a = 0,8 и 0,9 (см. раздел 6.2.3). Самокоррозия происходит, как и в случае с Mg, с выделением водорода. [Pg.457]

    Бензгидрил 3Гидрид натрия, добавляют 24 мг (4B мг 50% суспензии NaH в минеральном масле, промытой гексаном для удаления масла).Когда выделение водорода прекращается, добавляют 126 мг диметилсульфата. Раствор перемешивают в течение одного часа при комнатной температуре, разбавляют 100 мл бензола и шесть раз промывают водой, при необходимости последнюю промывку проводят до pH B, добавляя бикарбонат натрия. Раствор сушат над MgSO4, фильтруют и упаривают, оставляя бензгидрил 3, элюируя смесью 25 л хлороформ-этилацетат. [Стр.269]

    Реакция выделения водорода (h.e.r.) и реакция восстановления кислорода (уравнения 1.11 и 1.12) являются двумя наиболее важными катодными процессами при коррозии металлов, и это связано с тем, что ионы водорода и молекулы воды неизменно присутствуют в водном растворе, а поскольку большинство водных растворов находятся в контакте с атмосферой, молекулы растворенного кислорода обычно будет присутствовать. [Стр.96]

    Ранее упоминалось значение pH в связи с карбонатом кальция, но оно также имеет более общее значение. Фактически, pH природных вод редко выходит за пределы довольно узкого диапазона 4.От 5 до 8,5. Высокие значения, при которых можно подавить коррозию стали, и низкие значения, при которых происходит выделение газообразного водорода, не часто встречаются в природных водах. [Pg.357]

    Реакция выделения водорода (h.e.r.) имеет особое значение при коррозии по ряду причин. Во-первых, восстановление иона HjO в кислых растворах или молекулы h3O в нейтральном и щелочном растворах является обычной катодной реакцией коррозии металлов в кислотных, нейтральных и щелочных растворах, поскольку железо будет разъедать в нейтральной воде, свободной от растворенного вещества... [Pg.1203]


    .

    Расширение диапазона длин волн для преобразования солнечной энергии

    Выделение водорода из воды под действием света в ближней инфракрасной области, фотоуправляемое фотосенсибилизатором на основе трирутения. Предоставлено: Университет Кюсю.

    Водородный газ - перспективное «зеленое» топливо. Самый легкий химический элемент, водород, является эффективным накопителем энергии и потенциально может заменить бензин в транспортных средствах. Однако этот элемент не существует в больших количествах в природе и должен производиться искусственно.

    Водород можно получить путем расщепления воды (h3O) на водород (h3) и кислород (O2). Есть много способов сделать это, но один из самых чистых и, следовательно, наиболее привлекательных - это использование солнечных батарей. Эти устройства улавливают энергию солнечного света, чтобы вызвать реакцию расщепления воды.

    Солнечный свет имеет спектр, каждый цвет которого имеет разную длину волны. Солнечные элементы должны поглощать свет определенной длины волны, в зависимости от того, сколько энергии требуется элементу для запуска реакции.Чем большую часть спектра он захватывает, тем больше водорода он производит. К сожалению, большинство клеток поглощают только более короткие длины волн света, соответствующие более высокой энергетической области видимого света ниже области красного света. Это означает, что, хотя можно использовать такие цвета, как синий и зеленый свет, остальное тратится впустую.

    Теперь исследователи из Университета Кюсю в Японии и его Института углеродно-нейтральных исследований энергии (I2CNER) потенциально решили эту проблему. Они изобрели устройство, работающее на ближнем инфракрасном (NIR) свете - части спектра, невидимой невооруженным глазом, с длинами волн больше, чем видимый красный свет.Таким образом, они позволили собирать более широкий спектр света, включая УФ, видимый и ближний ИК. В их конструкции умело использован химический состав рутения, тяжелого металла, связанного с железом. Об их достижении было сообщено в Angewandte Chemie International Edition .

    Конкретные металлоорганические гибридные материалы хорошо улавливают свет, что помогает их электронам «прыгать» на орбитали в органических частях материалов, прикрепленных к металлическому центру. В солнечных элементах это первый шаг в производстве водорода, поскольку электроны являются движущей силой химии.Однако скачок между орбиталями обычно настолько велик, что только ультрафиолетовый луч и область более высокой энергии видимого света имеют достаточно энергии, чтобы стимулировать его. Красный, ближний инфракрасный свет и даже более длинный инфракрасный свет просто отражается назад или проходит через устройства, а их энергия остается неиспользованной.

    Дизайн Кюсю отличается. «Мы ввели новые электронные орбитали в атомы рутения», - объясняет автор исследования профессор Кен Сакаи. «Это похоже на добавление ступенек к лестнице - теперь электронам в рутении не нужно так далеко прыгать, поэтому они могут использовать более низкие энергии света, такие как красный и ближний ИК.Это почти вдвое увеличивает количество фотонов солнечного света, которые мы можем собрать ».

    Уловка состоит в том, чтобы использовать органическое соединение - гексагональные кольца углерода и азота - чтобы связать три атома металла в одну молекулу. Фактически, это не только создает эти новые «ступеньки» - отсюда и возможность использовать красный и ближний инфракрасный свет - но также делает реакцию более эффективной из-за пространственного расширения светособирающей части молекулы. Таким образом, производство водорода ускоряется.

    «Потребовались десятилетия усилий по всему миру, но нам, наконец, удалось добиться сокращения расхода воды для развития h3 с помощью NIR», - говорит Сакаи.«Мы надеемся, что это только начало - чем больше мы понимаем химию, тем лучше мы можем проектировать устройства, которые сделают чистые водородные накопители энергии коммерческой реальностью».


    Солнечный материал для производства чистого водородного топлива
    Дополнительная информация: Ютаро Цуджи и др., Выделение водорода из воды под действием света в ближнем инфракрасном диапазоне с использованием фотосенсибилизатора на основе полипиридил-трирутения, Angewandte Chemie International Edition (2017).DOI: 10.1002 / anie.201708996

    Предоставлено Университет Кюсю

    Цитата : NIR-управляемая эволюция h3 из воды: расширение диапазона длин волн для преобразования солнечной энергии (2017, 17 ноября) получено 12 ноября 2020 с https: // физ.org / news / 2017-11-nir-driven-h3-evolution-wavelength-range.html

    Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

    .

    Водородная вода - RationalWiki

    Водородная вода или Вода, насыщенная водородом - это вода, насыщенная газообразным водородом (H 2 ), потому что двух атомов водорода в молекуле воды просто недостаточно, верно? Его продвигают как полезный напиток из-за антиоксидантных свойств водорода, и само собой разумеется, что некоторые продают его как абсолютный сок Бога, который улучшит все функции вашего организма и, вероятно, вылечит любые ваши ЗППП. Хотя есть некоторые доказательства положительного воздействия газообразного водорода в некоторых ситуациях (см. Ниже), нет никаких доказательств того, что его употребление приносит какие-либо особые улучшения здоровья, и есть много других напитков с антиоксидантными свойствами, которые продаются дешевле (например,грамм. чай [1] ).

    Он особенно популярен в Японии, где он известен как Shin'nooru и пьют с 1960-х годов, а крупные производители продают машины для создания собственных. [2]

    Химия [править]

    Водородная вода - это обычная вода с растворенными в ней молекулами водорода (H 2 ). Не следует путать с кислотами, которые имеют ионы H + ; В зависимости от крепости питьевые кислоты могут вызвать кислый вкус или повреждение горла и смерть - вода с молекулярным водородом имеет нейтральный pH, безопасна для употребления в пищу, и, похоже, никого не оскорбляет ее вкус.

    Одна проблема с введением водорода в воду заключается в том, что газообразный водород не особенно растворим: 0,16 мг на 100 г воды по сравнению с 4,3 мг кислорода или 169 мг диоксида углерода (растворимость при 293 К, 1 атм). [3] Таким образом, вы не получите огромное количество водорода в вашей бутылке - но это, вероятно, хорошо; вы не хотите, чтобы ваша питьевая вода была легковоспламеняющейся .

    Заявления о здоровье

    [править]

    Одно небольшое исследование, опубликованное в 2011 году, показало, что потребление «воды, богатой водородом» улучшает показатели качества жизни пациентов, проходящих лучевую терапию по поводу опухолей печени.Лучевая терапия может быть очень неприятной с неприятными побочными эффектами, поэтому все, что может помочь пациентам, хорошо, хотя следует подчеркнуть, что на реальный рак не повлияло. [4] В этом исследовании была создана водородная вода путем помещения магниевых палочек в воду, что отличается от метода производства наиболее коммерчески доступной водородной воды. [4]

    Исследования на животных показывают, что молекулярный водород обладает антиоксидантными свойствами и может уменьшать воспаление [5] , но они не были воспроизведены на людях. [6] Представитель Академии питания и диетологии Робин Фороутан сказал: «Мы ничего не знаем о дозировке или частоте, с которой вам нужно пить водородную воду, чтобы получить пользу для здоровья». [6]

    На основании исследований на животных, его рекламируют для лечения деменции и повреждений головного мозга; однако пока нет доказательств на людях, и невролог Морис Претер поставил под сомнение метод лечения, заявив: «Я не хочу отказываться от водородно-водной терапии.Мы остро нуждаемся в новых методах лечения деменции, и нам необходимо сохранять непредвзятость и искать альтернативные методы. ... Но мы не знаем, каковы долгосрочные [его эффекты] ». [2]

    Журнал о здоровье и красоте Elle утверждал, что очень небольшое исследование (6 человек) показало, что купание в водородная вода может уменьшить морщины. [2] На самом деле такой статьи не существует в архиве журнала [7] Они также полностью неверно определили, что такое фибробласты, назвав их «солнечными клетками», а не специализированными клетками, которые помогают в ране процесс заживления.

    Но настоящее удовольствие от водородной воды - это потрясающе фантастическая польза для здоровья, которая слишком удивительна, чтобы быть правдой! Те, кто страдает от плохого контроля над мочевым пузырем, могут обнаружить, что водородная вода сделает походы в туалет менее частыми, даже если это означает, что вы потребляете больше жидкости. Удивительный. Устали от радиоволн, разбивающихся о ваше тело и нарушающих вашу ци и т. Д.? Судя по всему, водород является радиозащитным средством, поэтому, если вы выпьете его достаточно, ваш WiFi-роутер не будет беспокоить вас весь день своими агрессивными сигналами.Вы обнаруживаете, что у вас никогда не бывает достаточно времени, чтобы потреблять столько водородной воды, сколько вам хотелось бы? Согласно надежным источникам, водородная вода может продлить вашу жизнь, а это значит, что у вас будет все больше времени, чтобы пить все больше и больше зелья долголетия, возможно, если вы потребляете достаточно с течением времени, эффекты будут каскадно переходить в крещендо изумительного здоровья, это может быть настоящий эликсир вечной молодости!

    Промышленное производство и розничная торговля [править]

    Ряд компаний продают в Интернете устройства для производства водородной воды.Ближе к вершине рынка находится машина для воды Echo 9 Ultra h3, которая продается по цене 2616 фунтов стерлингов, по сниженной с 3594 фунтов стерлингов. [8] Эта машина работает путем электролиза, как и большинство продуктов на рынке.

    Компании также продают водородную воду в бутылках, при этом Time указывает цифру в 3 доллара за бутылку. [6] Одна из проблем при покупке водородной воды в бутылках заключается в том, что газ очень быстро диффундирует через большинство веществ, включая стекло и пластик, поэтому вы можете обнаружить, что он быстро выходит из бутылки. [6]

    См. Также [править]

    Ссылки [править]

    1. ↑ Антиоксидантная активность черного чая по сравнению с зеленым чаем, Ки Вон Ли, Хён Джу Ли, Чанг Ён Ли, Журнал питания , том 132, выпуск 4, 1 апреля 2002 г., страницы 785, https: // doi .org / 10.1093 / jn / 132.4.785
    2. 2,0 2,1 2,2 Что такое водородная вода и следует ли ее пить? Элле, 7 апреля 2017 г.
    3. ↑ Растворимость газов в воде при 293 К, проводной химик; Ссылка: Г.ТУАЛЕТ. Кэй и Т. Лаби, «Таблицы физических и химических констант», 15-е изд., Лонгман, Нью-Йорк, 1986, стр. 219.
    4. 4,0 4,1 Влияние питья воды, богатой водородом, на качество жизни пациентов, получавших лучевую терапию по поводу опухолей печени, Ки-Мун Канг и др., Medical Gas Research . 2011; 1: 11. Опубликовано в Интернете 7 июня 2011 г. doi: 10.1186 / 2045-9912-1-11
    5. ↑ Молекулярный водород в питьевой воде защищает от нейродегенеративных изменений, вызванных травматическим повреждением мозга, Кенджи Дохи и др., PLoS One , 24 сентября 2014 г. https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0108034
    6. 6,0 6,1 6,2 6,3 Действительно ли водородная вода полезна для вас ?, Time, 21 августа 2017 г.
    7. ↑ По крайней мере, ни один из них не называет морщины ключевым словом.
    8. ↑ Echo 9 Ultra h3 Water Machine, Hydrogeninfusedwater.co.uk, по состоянию на 23 июля 2018 г.
    .

    Новый метод более эффективного извлечения водорода из воды для получения возобновляемой энергии

    Кристаллическая структура и многогранники {MoTe} 6, показывающие строительные блоки каждого полиморфа. моноклинная фаза 1T'-MoTe2 и b гексагональная фаза 2H-MoTe2. Кредит: Nature Communications 10.1038 / s41467-019-12831-0

    Ученые считают, что новый метод более эффективного извлечения водорода из воды может помочь в освоении возобновляемых источников энергии в виде устойчивого топлива.

    В новой статье, опубликованной сегодня в журнале Nature Communications , исследователи из университетов Великобритании, Португалии, Германии и Венгрии описывают, как импульсный электрический ток через слоистый катализатор позволил им почти вдвое увеличить количество водорода, производимого за один милливольт электроэнергии, используемой в процессе.

    Электролиз, процесс, который, вероятно, знаком любому, кто изучал химию в средней школе, использует электрический ток для разделения связей между атомами водорода и кислорода в воде, высвобождая водород и газообразный кислород.Если электрический ток для процесса электролиза генерируется с помощью возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра или солнца, весь процесс не выделяет дополнительного углерода в атмосферу, не влияя на изменение климата. Затем газообразный водород можно использовать в качестве источника топлива с нулевым уровнем выбросов в некоторых видах транспорта, таких как автобусы и автомобили, или для отопления домов.

    Исследования команды были сосредоточены на поиске более эффективного способа производства водорода посредством электрокаталитической реакции расщепления воды.Они обнаружили, что электроды, покрытые катализатором из теллурида молибедена, показали увеличение количества газообразного водорода, образующегося во время электролиза, когда применялась определенная схема сильноточных импульсов. Оптимизируя импульсы тока через кислотный электролит, они могут снизить количество энергии, необходимое для производства заданного количества водорода, почти на 50%.

    Д-р Алексей Ганин из Химической школы Университета Глазго руководил исследовательской группой. Д-р Ганин сказал: «В настоящее время Великобритания удовлетворяет около трети своих потребностей в производстве энергии за счет возобновляемых источников, а в Шотландии этот показатель составляет около 80%.

    «Эксперты предсказывают, что мы скоро достигнем точки, когда мы будем производить больше возобновляемой электроэнергии, чем требуется для нашего потребления. Однако в настоящее время избыток генерируемой энергии должен использоваться по мере ее производства, иначе она будет потрачена впустую. Жизненно важно, чтобы мы разработали надежный набор методов для хранения энергии для дальнейшего использования.

    «Батареи - один из способов сделать это, но водород - очень многообещающая альтернатива. Наши исследования дают новое важное понимание того, как производить водород путем электролиза более эффективно и экономично, и мы стремимся продолжить это многообещающее направление исследований.«

    Поскольку уровень каталитического усиления контролируется электрическими токами, последние достижения в области машинного обучения могут быть использованы для точной настройки правильной последовательности прикладываемых токов для достижения максимальной мощности. Следующим этапом для команды является разработка протокола искусственного интеллекта, который заменит человеческий фактор в поисках наиболее эффективных электронных структур, используемых в подобных каталитических процессах.

    Статья под названием «Быстрая электрохимическая активация MoTe2 для реакции выделения водорода» опубликована в Nature Communications.


    Новый катализатор затмевает платину при производстве водорода
    Дополнительная информация: Быстрая электрохимическая активация MoTe2 для реакции выделения водорода, Nature Communications doi.org / 10.1038 / s41467-019-12831-0, www.nature.com/articles/s41467-019-12831-0 Предоставлено Университет Глазго

    Ссылка : Новый метод более эффективного извлечения водорода из воды для получения возобновляемой энергии (2019, 29 октября) получено 12 ноября 2020 с https: // физ.org / news / 2019-10-method-Hydrogen -fficiently-Cap-Renewable.html

    Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

    .

    Смотрите также