Zwalczaniem tych tych trudności zajmują się naukowcy z Korei Południowej, którzy proponują wykorzystanie metody produkcji ograniczającej zużycie trudno dostępnych metali. Zmniejszając wykorzystanie platyny czy irydu w pozyskiwaniu zielonego wodoru można byłoby znacząco obniżyć koszt całego procesu.
Czytaj też: Nowe stopy tytanu o niezwykłych właściwościach. Mogą zrewolucjonizować wiele branż
Zdaniem przedstawicieli KIST (Korea Institute of Science and Technology) rzadkie metale były do tej pory wykorzystywane w urządzeniach do elektrolizy wody wyposażonych w membranę z elektrolitu polimerowego. To właśnie ich używa się w produkcji wodoru, ale dzięki ostatnim dokonaniom Koreańczyków możliwe powinno być wykorzystanie innego podejścia.
Jak udało się tego dokonać? Zacznijmy od tego, że elektroda odpowiedzialna za produkcję tlenu w urządzeniach do katalizy musi funkcjonować w wysoce korozyjnym środowisku. Z tego względu używa się warstw ochronny wykonanych ze złota bądź platyny, na których rozmieszczona zostaje również warstwa katalizatora irydowego.
Wodór produkowany z wykorzystaniem dotychczas stosowanych metod cechował się wysokim zapotrzebowaniem na rzadkie metale takie jak iryd
Badacze postanowili zastąpić iryd zlokalizowany w warstwie ochronnej znacznie tańszym azotkiem żelaza. Później został on pokryty mniejszą ilością katalizatora irydowego. Wydajność urządzenia praktycznie się nie zmieniła, ale jednocześnie doszło do znacznego obniżenia kosztów produkcji wodoru.
Wykorzystując tlenek żelaza cechujący się niską przewodnością elektryczną, członkowie zespołu badawczego pokryli elektrodę, by następnie przekształcić go w azotek żelaza mający wyższą przewodność. Warstwa katalizatora irydowego było znacznie cieńsza, ponieważ miała około 25 nanometrów grubości. W takiej sytuacji wykorzystanie irydu zostało ograniczone do mniej niż 0,1 miligrama na centymetr kwadratowy.
Czytaj też: Odnawialne źródła energii zaliczają gigantyczny progres. Oto czynniki, które go napędzają
Oznacza to zmniejszenie zapotrzebowania na ten trudno dostępny metal do mniej więcej 10% obecnej wartości. Taki wynik został potwierdzony eksperymentalnie, a testy trwały ponad 100 godzin. Dzięki ograniczeniu zużycia irydu potrzebnego do działania katalizatora powinna zwiększyć się dostępność urządzeń wykorzystywanych do produkcji zielonego wodoru. To z kolei przełoży się na ceny takiego ekologicznego paliwa. Najbliższym wyzwaniem dla autorów całej koncepcji będzie wykorzystanie opisywanego rozwiązania na komercyjną skalę.