Nowe podejście do konwersji i magazynowania energii

Fot. Pixabay, CC0

Naukowcy z Northwestern University zaprezentowali nowe podejście do tworzenia ważnych katalizatorów wspomagających konwersję i magazynowanie czystej energii. Może to również wpłynąć na odkrycie nowych materiałów optycznych i do przechowywania danych, co pozwoli na wyższą wydajność przetwarzania produktów naftowych przy znacznie niższych kosztach.

Nieustannie poszukuje się nowych materiałów, które przyspieszyłyby procesy tworzenia szerokiej gamy produktów. Jednak jest to żmudna praca, zwłaszcza, że potencjalna liczba takich materiałów, ze względu na ich kształt, rozmiar i skład jest ogromna.

Tym razem przyglądano się katalizatorom w konwersji i magazynowaniu czystej energii. Obecnie najbardziej skuteczne i powszechnie stosowane są związki na bazie platyny (Pt), które ułatwiają reakcję wydzielania wodoru (HER), będącą po części podstawą tego, w jaki sposób wykorzystuje się ogniwa paliwowe do wytwarzania energii. Jest to jednak metal kosztowny i nie tak powszechny, dlatego też naukowcy poszukują alternatyw..

Chad A. Mirkin, dyrektor Międzynarodowego Instytutu Nanotechnologii w Northwestern, powiedział: "Połączyliśmy teorię i więcej niż jeden pierwiastek metaliczny - w tym przypadku platynę, miedź i złoto - w celu stworzenia katalizatora, który jest siedmiokrotnie bardziej aktywny niż komercyjna platyna."

Do zaprojektowania i stworzenia katalizatora HER wykorzystano wynalezione w laboratorium Mirkina w Northwestern SPBCL (scanning probe block copolymer lithography), które to urządzenie umożliwia naukowcom kontrolowanie wzrostu i składu poszczególnych nanocząsteczek. Kody DFT określają strukturalne, magnetyczne i elektroniczne właściwości cząsteczek, materiałów i defektów.

"Oprócz dostarczenia nowego sposobu katalizowania reakcji HER, w dokumencie zwrócono uwagę także na podejście do tworzenia i odkrywania nowych katalizatorów cząstek w prawie każdym procesie przemysłowym" - powiedział Wolverton, współautor badania.

Może to posłużyć do tworzenia nowych nadprzewodników wysokotemperaturowych przydatnych w przechowywaniu danych, a także materiałów do konwersji energii słonecznej.
Identyfikacja nowych materiałów jest niezbędna do napędzania rozwoju technologicznego. Oczekuje się, że światowy rynek katalizatorów osiągnie wartość 34,3 miliarda dolarów w ciągu najbliższych sześciu lat.

(KB)