画期的な進歩により、より手頃な価格のクリーンな水素への扉が開かれる

Aug 04, 2023

ウメオ大学の研究者らは、クリーンで CO2 を含まない燃料である水素をより手頃な価格にする可能性のある画期的な進歩を遂げました。 彼らは、水と電気から水素ガスを生成する方法を改善する新しい方法を開発しました。

固体高分子交換膜 (PEM) 水電気分解による水素生成は、その超純度の水素生成、高電流密度、高効率、高速応答、および設置面積の小ささから、有望なソリューションとみなされています。 ただし、酸素発生反応 (OER) 中にアノードで見られる電極触媒の大幅な溶解により、その用途は制限されます。

現在までに最も優れた性能を発揮する電極触媒は、プラチナ、ルテニウム、イリジウムなどの貴金属をベースにしたものです。 しかし、それらは高価で供給が限られており、酸化ルテニウムと酸化イリジウムも時間の経過とともに分解する傾向があります。 したがって、PEM 技術が持続可能な社会への移行を促進すると期待される場合、まず強力な電極触媒の劣化に取り組む必要があります。

「『金属溶解』として知られる貴金属の分解は、水素製造の効率を低下させます。これは、PEM 技術を最大限に活用するために解決する必要がある問題です」とエドゥアルド グラシア准教授は言います。

ウメオ大学の研究チームは、活性は高いが高価な金属を、安定しているが不活性な「足場」に閉じ込めることで、この問題に取り組むことができると述べている。 研究者らは、厳しい条件下でも貴金属を安定に保つことができる新しい保護足場を開発した。

保護足場は、スズ、アンチモン、モリブデン、タングステン酸化物の混合物 (Sn-Sb-Mo-W) でできています。 この混合物は、貴金属だけでなくシステムの他のコンポーネントもプロセス中の破壊から保護するのに十分な強度があることが証明されています。

研究チームの発見により、貴金属の寿命を長くすることができるため、PEM 技術をより手頃な価格で、大規模な再生可能な水素製造に効果的なものにすることができます。 これは、より持続可能な社会への移行を現実にするための重要なステップを表します。

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