Сегодня 12 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Японцы изменили атомарную структуру оксида марганца и сделали суперкатализатор для производства водорода

Одна из глобальных целей в сфере чистой энергетики — это эффективное производство водорода с привлечением возобновляемых источников энергии. Обычно для этого используется электролиз — разложение воды на водород и кислород с использованием электрической энергии и катализаторов. Проблема состоит в дороговизне катализаторов с использованием благородных металлов. Японцы ближе всех подошли к решению задачи, для чего использовали обычный марганец.

 Источник изображения: RIKEN

Источник изображения: RIKEN

В последние годы наибольшую популярность приобрёл метод электролиза с протонно-обменной мембраной (PEM). Замена электролита на PEM стабилизирует выработку водорода и ускоряет его производство. Но применение мембран обходится значительно дороже и более хлопотно, поскольку в агрессивной среде мембраны быстро теряют свои свойства. Для продления их срока службы до настоящего времени в оксид марганца добавляли иридий, что резко увеличивало стоимость выработки водорода.

Исследователи из Института RIKEN в Японии взяли обычный марганец и изменили его трёхмерную структуру, что вылилось в создание наиболее эффективного и экологически чистого PEM-электролизёра без использования редких металлов.

Новый катализатор учёные разработали на основе оксида марганца (MnO2), изменив структуру кристаллической решётки материала таким образом, чтобы она образовывала более прочные связи с атомами кислорода. Улучшенный MnO2 оказался гораздо более стабильным, чем другие катализаторы на основе неблагородных металлов, и смог поддерживать реакцию с водой гораздо дольше, выработав на 1000 % больше водорода.

Согласно опубликованному в журнале Nature Catalysis исследованию, MnO2 в 40 раз увеличивает срок службы других недорогих катализаторов. Материал более устойчив к растворению в кислоте и более стабилен во время реакции. В ходе лабораторных испытаний катализатор проработал более 1000 часов при силе тока 200 мА/см², производя в 10 раз больше водорода, чем другие материалы.

Безусловно, это только начало. Предстоит ещё много работы, прежде чем новый материал можно будет использовать в промышленных электролизёрах, но исследователи считают, что их открытие сыграет решающую роль в устойчивом производстве водорода. Будущие модификации структуры марганца могут допустить ещё большее увеличение плотности тока и больший срок службы катализатора, а в долгосрочной перспективе обещают сделать возможным электролиз воды без использования иридия и других редких металлов.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google научила ИИ принимать решения без лишних слов — Gemini Decisions API сэкономит на токенах 7 ч.
Google тайно тестирует Gemini 4 Hydrogen — быструю и экономичную альтернативу мощным ИИ-моделям 8 ч.
ЕС объявил войну тёмным паттернам — манипуляции пользователями обойдутся соцсетям, сервисам и магазинам в 6 % оборота 9 ч.
Глава Anthropic пообещал победить рак с помощью ИИ уже через 10 лет 10 ч.
Nintendo нанесла удар по рынку прошивок мод-чипов для Switch — Picofly, SX Core, HWFLY и другие жертвы борьбы с пиратством 10 ч.
Microsoft прекратила поддержку Windows 11 23H2, выпустив последний патч безопасности 12 ч.
Apple объявила о закрытии форума поддержки — он уже перешёл в режим чтения 12 ч.
«Базис» представил безопасную платформу для хранения и проверки компонентов ПО 13 ч.
65 миллионов проданных копий, тысячи модов и народная любовь: легендарной The Elder Scrolls V: Skyrim исполнилось 15 лет 13 ч.
Руководство My.Games выкупит компанию благодаря деньгам из ОАЭ 15 ч.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука MSI Crosshair A16 HX MLG Edition E8W. Стоп, почему только игрового? 4 ч.
Новая статья: AMD EPYC Venice 9006: до 256 ядер на сокет без оглядки на дефицит DRAM 5 ч.
Илон Маск и инвесторы встали на защиту главы Nvidia — без него США рискуют уступить Китаю 6 ч.
ПК по цене однушки в Москве: HP выпустила рабочую станцию ZGX Fury с 748 Гбайт памяти по цене от $132 000 7 ч.
IBM утроила число кубитов в чипе Nighthawk — а в 2027 году создаст 1040-кубитовый квантовый суперкомпьютер 7 ч.
AMD придумала, как сэкономить миллионы на серверной памяти — SSD без потерь «заменят» половину дорогой DRAM 8 ч.
Google научила ИИ читать ДНК на уровне отдельных клеток — это поможет искать корни болезней 9 ч.
США хотят встроить «Локатор» в ИИ-чипы — чтобы находить санкционные ускорители Nvidia, просочившиеся в Китай 10 ч.
Учёные придумали капельное охлаждение процессоров — оно сбивает температуру на 17 °C за 15 секунд 11 ч.
SpaceX создаёт собственную ИИ-стойку на чипах Nvidia Vera Rubin — чтобы отправить её в космос 12 ч.