Kara, Altyapı ve Ulaştırma Bakanlığı’nın verilerine gore, 2022 yılı itibarıyla ortalama 30.000 hidrojenle çalışan vasıta tescil edildi; bu, 2018 yılına gore üç kat artış anlamına geliyor. Sadece ülkede yalnızca 135 hidrojen yakıt istasyonu bulunuyor. Hidrojenle çalışan araçların erişilebilirliğini çoğaltmak ve hidrojeni geçerli bir enerji deposu olarak oluşturmak için, hidrojen üretiminin maliyetini düşürmek ve böylece ekonomik fizibiliteyi sağlamak mecburi hale geliyor. Bu amaca ulaşmak için, sudan hidrojen üretiminden görevli olan elektroliz-hidrojen gelişiminin verimliliğini en üst düzeye çıkarmak yaşamsal ehemmiyet taşıyor.
Son zamanlarda, Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (POSTECH) Kimya Kısmı’nden Profesör In Su Lee, Araştırma Profesörü Soumen Dutta ve Byeong Su Gu’dan oluşan bir araştırma ekibi, yeşil bir enerji deposu olan hidrojenin üretim verimliliğinde mühim bir gelişme elde etti. bir platin nanokatalizörünün geliştirilmesi kanalıyla. Bu başarıyı iki değişik metali aşamalı olarak biriktirerek başardılar. Araştırmalarının bulguları kimya alanına odaklanan bir mecmua olan Angewandte Chemie’de gösterildi.
Boyutu nanometre aralığında olan bir katalizör yüzeyinin belirli konumlarına değişik malzemeleri seçici olarak yerleştirmek mühim zorluklar yaratır. İstenmeyen birikimler, katalizörün etken bölgelerini tıkayabilir yada birbirlerinin işlevlerine müdahale edebilir. Bu durum nikel ve paladyumun tek bir araç-gereç üstünde aynı anda birikmesini engelledi. Nikel suyun parçalanmasını aktive etmekten mesuldür, paladyum ise hidrojen iyonlarının hidrojen moleküllerine dönüşümünü kolaylaştırır.
Araştırma ekibi, 2 boyutlu düz bir nanokristal üstünde biriken metallerin konumunu duyarlı bir halde denetlemek için yeni bir nano reaktör geliştirdi. Ek olarak, 2D platin nanokristalin değişik yönlerinin değişik malzemelerle kaplanmasını elde eden nano ölçekli bir ince biriktirme işlemi tasarladılar. Bu yeni yaklaşım, sırasıyla paladyum ve nikel nano ince filmlerle 2D platin nanokristalin düz yüzeyini ve kenarını seçici olarak kaplayan ardışık biriktirmeler kanalıyla elde edilmiş “platin-nikel-paladyum” üç metal hibrit katalizör malzemesinin geliştirilmesine yol açtı.
Hibrit katalizör, sırasıyla su ayrıştırma ve hidrojen molekülü üretim süreçlerini kolaylaştırmak suretiyle konumlandırılmış değişik nikel/platin ve paladyum/platin arayüzlerine sahipti. Netice olarak, bu iki değişik sürecin ortaklaşa gerçekleşmesi, elektroliz-hidrojen evriminin etkinliğini mühim seviyede artırdı.
Araştırma neticeleri, üç metalli hibrit nano katalizörün, geleneksel platin-karbon katalizöre kıyasla katalitik aktivitede 7,9 kat artış sergilediğini ortaya çıkardı. Üstelik yeni katalizör, 50 saatlik uzun bir tepki süresinden sonrasında bile yüksek katalitik aktivitesini koruyarak mühim bir stabilite gösterdi. Bu, heteroarayüzler arasındaki işlevsel müdahaleler yada çarpışmalar sorununu çözdü.
Araştırmayı yöneten Profesör In Su Lee, “Sürecin zorluklarının üstesinden gelmiş olarak, hibrit bir araç-gereç üstünde oluşturulan uyumlu heteroarayüzleri başarıyla geliştirdik” diyerek iyimserliğini dile getirdi. Ek olarak şunları ekledi: “Ümit ederim araştırma bulguları hidrojen reaksiyonları için optimize edilmiş katalitik malzemelerin geliştirilmesinde yaygın uygulama alanı bulur.”
Emek verme, Kore Ulusal Araştırma Vakfı’nın Öncü Araştırmacı Programı’nın desteğiyle gerçekleştirildi.
Source: www.sciencedaily.com