Nanofoam synthesis method could unlock hydrogen economy / Il metodo di sintesi della nanoschiuma potrebbe sbloccare l'economia dell'idrogeno.
Washington State engineers discover method for making highly-effective water-splitting catalyst
Efficient ways of liberating hydrogen from water are a key part of the so-called hydrogen economy – the long-hyped, but still elusive vision of a society where hydrogen is the key fuel for making energy, rather than hydrocarbons. Electrolysis is the most common process, but water being a very stable molecule, some catalyst is invariably needed to reduce the energy needed to force the separation of hydrogen and oxygen. However, up to now the most effective catalysts available have been based on precious metals like platinum and ruthenium, making the process very expensive.
The breakthrough from the stream at Washington State, in Pullman, Washington, is a method for making large amounts of as high-quality catalyst, based on nickel and iron – much cheaper and more abundant materials than precious metals. The catalyst is in the form of a metal foam with nanometre-scale pores; a highly effective structure, as its ratio of surface area to mass is huge, providing many active sites for the dissociation reaction to take place.
In a paper in the journal Nano Energy, the team claims that the nanofoam works better than other currently available catalysts, including those based on precious metals. The method to make the material, explained in detail in the paper, works by in-situ reduction of metal precursor compounds;
The nanofoam showed very little loss in activity after 12 hours of constant testing, unlike other catalyst candidates which have proven to have stability problems. Lin now hopes to work on large-scale testing of the production process and the use of the catalyst in industrial-scale electrolysers.
ITALIANO
Gli ingegneri dello Stato di Washington scoprono il metodo per creare un catalizzatore altamente efficace per la divisione dell'acqua
I modi efficienti per liberare l'idrogeno dall'acqua sono una parte fondamentale della cosiddetta economia dell'idrogeno - la visione a lungo termine, ma ancora elusiva, di una società in cui l'idrogeno è il combustibile chiave per produrre energia, piuttosto che gli idrocarburi. L'elettrolisi è il processo più comune, ma essendo l'acqua una molecola molto stabile, un certo catalizzatore è invariabilmente necessario per ridurre l'energia necessaria per forzare la separazione di idrogeno e ossigeno. Tuttavia, fino ad ora i catalizzatori più efficaci disponibili sono stati basati su metalli preziosi come il platino e il rutenio, rendendo il processo molto costoso.
La svolta del flusso nello Stato di Washington, a Pullman, Washington, è un metodo per produrre grandi quantità di catalizzatore di alta qualità, basato su nichel e ferro - materiali molto più economici e più abbondanti rispetto ai metalli preziosi. Il catalizzatore ha la forma di una schiuma di metallo con pori a scala nanometrica; una struttura altamente efficace, poiché il suo rapporto tra area superficiale e massa è enorme, fornendo molti siti attivi per la reazione di dissociazione che ha luogo.
In un articolo sulla rivista Nano Energy, il gruppo afferma che la nanoschiuma funziona meglio di altri catalizzatori attualmente disponibili, compresi quelli basati su metalli preziosi. Il metodo per realizzare il materiale, spiegato in dettaglio nella carta, agisce sulla riduzione in situ dei composti precursori del metallo;
La nanoschiuma ha mostrato pochissime perdite di attività dopo 12 ore di test costanti, a differenza di altri catalizzatori candidati che hanno dimostrato di avere problemi di stabilità. Lin ora spera di lavorare su test su larga scala del processo di produzione e sull'uso del catalizzatore in elettrolizzatori industriali.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/nanofoam-hydrogen-economy/?cmpid=tenews_4706081&utm_medium=email&utm_source=newsletter&utm_campaign=tenews&adg=B69ABBDE-DA23-4BA2-B8C3-86E1E1A9FA79
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