بزرگنمایی:

 
محققان دانشگاه هوستون(Houston) موفق به ابداع یک کاتالیست یا کاتالیزگر جدید شده‌اند که می‌تواند با بهره‌وری بالا از آب دریا در مقیاس بزرگ هیدروژن تولید کند.
به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، آب دریا یکی از منابع زمین است که به وفور وجود دارد و به عنوان یک منبع عظیم هیدروژن و آب آشامیدنی در اقلیم‌های خشک شناخته می‌شود. اکنون محققان پیشرفت مهمی را با یک کاتالیزور جدید رقم زده‌اند که قادر به برآورده کردن نیازها در مقیاس صنعتی است و برای شروع الکترولیز آب دریا نیاز به ولتاژ نسبتاً کمی دارد.
آب دریا به عنوان منبع غنی هیدروژن که یک منبع انرژی پاک نیز هست شناخته می‌شود، اما حتی با وجود فناوری‌های تجزیه آب که قادر به تولید هیدروژن از آب شیرین هستند، تجزیه آب دریا همچنان یک چالش است.
محققان دانشگاه "هوستون" از دستیابی به یک موفقیت چشمگیر با یک کاتالیزور واکنش تکامل اکسیژن جدید خبر داده‌اند که همراه با یک کاتالیزور واکنش تکامل هیدروژن به توانایی مورد نیاز برای پشتیبانی از نیازهای صنعتی رسیده است، در حالی که برای شروع الکترولیز آب دریا نیاز به ولتاژ نسبتاً کمی دارد.
"فروکافت" یا کاتالیز تغییر در سینتیک یک واکنش شیمیایی با بهره‌جویی از یک کاتالیزگر است. هدف از کاتالیز، بیشتر تهییج مرحله آغازین واکنش است. به عبارت دیگر، کاتالیزگر نقش یک آغازگر را بازی می‌نماید. همچنین به واکنشی که در آن کاتالیز صورت پذیرد، واکنش کاتالیتیک یا فروکافته گفته می‌شود.
محققان می‌گویند این دستگاه متشکل از نیتریدهای فلزی رایج و ارزان قیمت می‌تواند بسیاری از موانع موجود در راهکارهای قبلی برای تولید ارزان هیدروژن یا آب آشامیدنی سالم از آب دریا را برطرف کند.
"ژیفنگ رن" نویسنده این مطالعه گفت: یک مانع بزرگ در این راه، عدم وجود یک کاتالیزور بود که بتواند به طور موثر آب دریا را تجزیه کند تا تولید هیدروژن بدون اینکه یون‌های سدیم، کلر، کلسیم و سایر مؤلفه‌های آب دریا که پس از آزاد شدن می‌توانند بر روی کاتالیزور تاثیر منفی بگذارند و آن را غیرفعال کنند، انجام شود. یون‌های کلر به ویژه مشکل ساز هستند، زیرا کلر نیاز به ولتاژ بیشتر از مقدار لازم برای آزاد سازی هیدروژن دارد.
محققان این کاتالیزور را با آب خلیج گالوستون(Galveston) در ساحل تگزاس آزمایش کردند که موفقیت آمیز بود.
دکتر "دیوید اندرسون" رئیس دانشکده فیزیک دانشگاه هوستون گفت: این کاتالیزور با فاضلاب نیز کار می‌کند که منبع دیگری از هیدروژن را از آب‌هایی فراهم می‌کند که بدون انجام روش‌های تصفیه گران قیمت غیر قابل استفاده است. بیشتر محققان از آب شیرین تمیز برای تولید هیدروژن از طریق تجزیه آب استفاده می‌کنند، اما آب شیرین تمیز در دسترس محدود است.
این کاتالیزورها می‌توانند در یک الکترولیز کننده قلیایی دو الکترود قرار بگیرند که می‌تواند با استفاده از اتلاف گرما و از طریق یک دستگاه ترموالکتریک یا یک باتری تامین نیرو شود.
ولتاژهای سلولی مورد نیاز برای تولید چگالی جریان 100 میلی آمپر بر سانتیمتر مربع از 1.564 ولت تا 1.581 ولت است.
محققان می‌گویند میزان ولتاژ مهم است، زیرا در حالی که حداقل ولتاژ 1.23 ولت برای تولید هیدروژن لازم است، کلر با ولتاژ 1.73 ولت تولید می‌شود و این به این معنی است که دستگاه باید قادر به تولید سطح معنی داری از ولتاژ بین دو سطح باشد.
این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.