Tehnologija za proizvodnju vodika elektrolizom vode

Vodonik je čist izvor energije. Elektroliza vode pomoću elektrode napravljene od galvanizovane legure gvožđa i nikla demonstrirana je kao tehnički izvodljiv način generisanja vodonika. galvanizovana legura željeznog nikla koristi se kao elektroda u elektrolizi vode. Očekuje se da će se metoda koristiti za masovnu proizvodnju čistog goriva, posebno vodonika, zbog niske cijene i visoke efikasnosti. Ova tehnologija koristi pristupačan porozni metalni materijal koji ne treba premaz od plemenitih metala. Ovo omogućava da mjehurići kisika koje stvara elektrolitička voda brzo pobjegnu, čime se povećava efikasnost proizvodnje.

Prijavljeno je da je elektroda od legure gvožđa i nikla elektroda sa najvećom efikasnošću proizvodnje kiseonika u alkalnom elektrolitu. Proces koristi nikl i gvožđe kao sirovine, koji su jeftini i laki za proizvodnju. Ovo je u suprotnosti s drugim tehnologijama elektrolize vode koje zahtijevaju plemenite rijetke metale kao katalizatore i materijale za elektrode. Elektroda posjeduje bogatu strukturu pora i visoku specifičnu površinu, a njena OER katalitička aktivnost nadmašuje onu mnogih ranije prijavljenih katalizatora na bazi nikla. na intrinzičnu katalitičku aktivnost poroznih elektroda od legure željeza i nikla utiče njihov sadržaj Fe. Ova aktivnost je najveća kada Fe molska frakcija dostigne 15%.Ni0.85Fe0.15-180-3 pokazuje visoku stabilnost u uslovima elektrolize industrijske vode, a njegove performanse nakon 250 sati rada pokazuju nema značajnije degradacije.
Tokom elektrolize, električna struja razlaže vodu na vodonik i kiseonik. Niska efikasnost, visoka cijena proizvodnje kisika na elektrodi i potrošnja velike količine električne energije su jedna od glavnih tehničkih poteškoća za elektrolizu vode za postizanje industrijske proizvodnje.

Legura gvožđa i nikla sadrži brojne mikro-pore, od kojih je svaka prečnika približno 200 mikrona, što je otprilike dvostruko veće od prečnika ljudske kose. Takođe postoje brojne mikropore, svaka prečnika oko 50 nanometara, u ultra tankom nikl-gvožđu premaz od legure.Elektroda ima veliku površinu zbog mikropora kako u premazu tako iu unutrašnjosti. Ovo olakšava oslobađanje i izlazak kiseonika koji nastaje tokom elektrolize. Nedovoljan izlaz mjehurića kiseonika često je uzrok smanjene upotrebe elektroda.
Sagorevanjem vodonika proizvodi se samo voda, što ga čini čistim i efikasnim izvorom energije. Ako se može proizvoditi u velikim razmjerima i po niskoj cijeni, to bi moglo pomoći u zadovoljavanju rastuće svjetske potražnje za energijom, smanjenju zagađenja i obuzdavanju globalnog zagrijavanja.
Upotreba visokoaktivnih i stabilnih elektroda od legure nikla obećava u elektrolizi alkalne vode. Uspješna priprema višestupanjskih elektroda s poroznom strukturom formiranih pod jakim evolucijom plina također pruža nove ideje za optimizaciju strukture drugih elektroda za izdvajanje plina.