Séparation électrolytique de l'eau :des réactions de dégagement d'oxygène et d'hydrogène ont lieu à l'anode et à la cathode, qui sont séparés par un électrolyte acide conducteur de protons. Crédit :Université Monash
La division électrolytique de l'eau est largement considérée comme la méthode la plus réalisable pour la production d'hydrogène vert en tant que moyen polyvalent de stockage et de transport à longue distance pour l'énergie renouvelable intermittente.
Le développement des technologies de séparation de l'eau est important pour l'Australie en tant que pays doté d'énormes ressources énergétiques renouvelables, selon le Dr Alexandr Simonov de la Monash School of Chemistry, et l'auteur principal d'un article publié aujourd'hui dans Catalyse naturelle , qui jette un nouvel éclairage sur le fractionnement électrolytique de l'eau.
« L'énergie renouvelable nécessite un vecteur d'énergie qui permettra de transporter l'énergie à travers l'Australie et de l'exporter de la manière la plus efficace, " a déclaré le Dr Simonov, qui est également membre du Centre australien pour la science des électromatériaux.
"Dans un contexte pratique, cela nécessite des électromatériaux robustes - des catalyseurs, qui peut accélérer deux demi-réactions du processus de séparation de l'eau - les réactions de dégagement d'hydrogène et de dégagement d'oxygène, " il a dit.
« Notre équipe de recherche a mis en place un système intrinsèquement stable, système catalytique « auto-cicatrisant » basé sur des éléments abondants dans la terre pour favoriser le processus d'électrolyse de l'eau dans un environnement fortement acide et à températures élevées.
"Le catalyseur démontre l'activité de pointe, et, surtout, présente une stabilité inégalée sous une large gamme d'agressifs, conditions de fractionnement de l'eau pertinentes sur le plan technologique."
Les installations de la Monash School of Chemistry, Centre de microscopie électronique Monash, Plateforme à rayons X Monash, Le CSIRO et l'Australian Synchrotron ont fourni aux chercheurs une compréhension approfondie des modes de fonctionnement des catalyseurs et ont identifié des voies pour des améliorations futures.
« La stabilité de fonctionnement exceptionnelle et le faible coût du système catalytique développé l'identifient comme une option potentiellement appropriée pour une utilisation dans la production industrielle de carburant à hydrogène vert par électrolyse de l'eau, " a déclaré le Dr Simonov.
Co-auteur de l'étude et lauréat ARC à la Monash School of Chemistry, Le professeur Doug MacFarlane a déclaré que l'étude des électrocatalyseurs d'oxydation de l'eau est un thème central au sein du Centre australien pour la science des électromatériaux, où il dirige le programme énergétique.
« Il est d'une importance cruciale pour le secteur national des énergies renouvelables en développement rapide, " dit le professeur MacFarlane.
"Ce travail représente une percée qui rapprochera beaucoup plus de la réalité la production peu coûteuse d'hydrogène vert à partir d'énergies renouvelables, " Il a dit. " C'est un développement important qui établira davantage le rôle de l'Australie en tant que puissance mondiale dans la production et l'exportation d'énergies renouvelables. "
Le Dr Simonov a déclaré que la division de l'eau dans les électrolyseurs avec des électrolytes acides est très probablement l'avenir de la production d'hydrogène vert. Cependant, les conditions aux anodes de tels dispositifs sont exceptionnellement sévères, faire corroder même les métaux nobles très stables.
"Notre stratégie est de fournir les moyens d'un catalyseur peu coûteux pour s'auto-guérir pendant l'opération, " a déclaré le Dr Simonov.