Ученые нашли материал для безуглеродной добычи водорода

Южнокорейские исследователи из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) и Сеульского национального университета (SNU) обнаружили новый оксидный материал, способный производить большое количество чистого водорода с использованием исключительно тепла, без дополнительных выбросов углерода.

Группа под руководством профессора Хенгю Цзиня и доктора Донгю Ли из POSTECH в сотрудничестве с профессором Ин-Хо Чоном и доктором Джунхеном Намом из Сеульского национального университета определила (MgMnCo)_0.65Fe_0.35O_y как высокоэффективный оксид, который генерирует водород. Объединив термодинамические базы данных с ускоренным моделированием, они смогли проанализировать более 1 тыс. состояний материалов всего за 24 часа — более чем в 7 тыс. раз быстрее, чем традиционные подходы, которые обычно требовали не менее чем целую неделю для исследования одного состояния.

По результатам компьютерного отбора перспективных кандидатов и экспериментальной проверки, было подтверждено, что инновационный материал достигает рекордных показателей по генерации водорода и эффективности термического преобразования. Кроме производства водорода эта технология может применяться для производства в других отраслях, требующих эффективных окислительно-восстановительных материалов, таких как риформинг метана для извлечения водорода из природного газа, переработка аккумуляторных батарей для извлечения ценных металлов, а также процессы окисления-восстановления металлов в сталелитейном производстве.

Термодинамический анализ на основе CALPHAD — высокоэффективной системы для двухстадийного термохимического расщепления воды в условиях смягченной окислительно-восстановительной реакции и спектроскопический анализ электронной структуры показывают, что