Chemische onderzoekers van QUT hebben goedkopere en efficiëntere materialen ontdekt voor de productie van waterstof voor de opslag van hernieuwbare energie die de huidige watersplitsende katalysatoren zouden kunnen vervangen.

Professor Anthony O'Mullane zei dat het potentieel voor de chemische opslag van hernieuwbare energie in de vorm van waterstof over de hele wereld wordt onderzocht.

"De Australische regering is geïnteresseerd in het ontwikkelen van een waterstofexportindustrie om onze overvloedige hernieuwbare energie te exporteren, " zei professor O'Mullane van de faculteit Wetenschap en Techniek van QUT.

"In principe, waterstof biedt een manier om schone energie op te slaan op een schaal die nodig is om de uitrol van grootschalige zonne- en windparken en de export van groene energie haalbaar te maken.

"Echter, huidige methoden die koolstofbronnen gebruiken om waterstof te produceren, stoten koolstofdioxide uit, een broeikasgas dat de voordelen van het gebruik van hernieuwbare energie van zon en wind verkleint.

"Elektrochemische watersplitsing aangedreven door elektriciteit afkomstig van hernieuwbare energietechnologie is geïdentificeerd als een van de meest duurzame methoden voor het produceren van zeer zuivere waterstof."

Professor O'Mullane zei dat het nieuwe composietmateriaal hij en Ph.D. student Ummul Sultana had een elektrochemische splitsing van water in waterstof en zuurstof ontwikkeld met behulp van goedkope en gemakkelijk verkrijgbare elementen als katalysatoren.

"Traditioneel, katalysatoren voor het splitsen van water zijn dure edele metalen zoals iridiumoxide, rutheniumoxide en platina, " hij zei.

"Een bijkomend probleem was stabiliteit, vooral voor het zuurstofontwikkelingsgedeelte van het proces.

"Wat we hebben gevonden, is dat we twee goedkopere alternatieven in de wereld kunnen gebruiken - kobalt en nikkeloxide met slechts een fractie van gouden nanodeeltjes - om een ​​stabiele bifunctionele katalysator te creëren om water te splitsen en waterstof te produceren zonder uitstoot.

"Vanuit het oogpunt van de industrie, het is heel logisch om één katalysatormateriaal te gebruiken in plaats van twee verschillende katalysatoren om waterstof uit water te produceren."

Professor O'Mullane zei dat de opgeslagen waterstof vervolgens kan worden gebruikt in brandstofcellen.

"Brandstofcellen zijn een volwassen technologie, die al in veel automerken wordt uitgerold. Ze gebruiken waterstof en zuurstof als brandstof om elektriciteit op te wekken - in wezen het tegenovergestelde van watersplitsing.

"Met veel goedkoop 'geproduceerde' waterstof kunnen we brandstofcel-gegenereerde elektriciteit terugleveren aan het net wanneer dat nodig is tijdens piekvraag of ons transportsysteem van stroom voorzien en het enige dat wordt uitgestoten is water."

"Gouden doping in een gelaagd Co-Ni-hydroxidesysteem via galvanische vervanging voor algehele elektrochemische" werd gepubliceerd in Geavanceerde functionele materialen .