by 
Wodór jest znakomitym nośnikiem energii. Obecnie jego wykorzystanie kojarzy nam się głównie z zasilaniem samochodów, ale użytkowany jest także w transporcie morskim czy szynowym. Jak przekonują naukowcy – w niedalekiej przyszłości może także zagościć w gospodarstwach domowych. Wspólny projekt naukowców z Politechniki Gdańskiej i Uniwersytetu Mikołaja Kopernika może uczynić hydrolizę bardziej efektywną.
Wodór stanowi ekologiczną alternatywę dla paliw kopalnych, o ile rzeczywiście pozyskiwany jest w ekologiczny sposób. Można go bowiem uzyskiwać w rozmaity sposób. To, czy będzie on przyjazny środowisku, uzależnione jest od tego, ile szkodliwych związków uwalnianych będzie do atmosfery podczas jego produkcji.
Zielony wodór: tańsza alternatywa dla platyny
Jedną z najlepszych metod uzyskiwania wodoru jest elektrochemiczne rozszczepienie wody, czyli tzw. elektroliza. Metoda ta wymaga wykorzystania stabilnego katalizatora. Obecnie rolę tę najczęściej pełnią platyna bądź tlenki irydu czy rutenu, które nie dość, że są drogie, to również coraz mniej dostępne.
– W naszym projekcie będziemy poszukiwać alternatywnych katalizatorów, które będą w stanie konkurować z platyną w kwestii wydzielania wodoru czy też tlenu – mówi dr inż. Mariusz Szkoda, i dodaje: – Stawiamy na azotki metali, których właściwości są bardzo obiecujące dla procesu elektrolizy, a jednocześnie są znacznie tańsze. Niestety nie są one do końca stabilne, dlatego też będziemy próbować tworzyć hybrydę azotków metali z grafenem domieszkowanym azotem.
Jak przekonuje dr inż. Szkoda, to połączenie zapewni nie tylko większą stabilność w procesie elektrolizy. Także zwiększy przewodnictwo i efektywność wydzielania wodoru i tlenu.
Zielony wodór: katalizator dwa w jednym
Jak zaznacza dr inż. Szkoda projekt jest również wyjątkowy ze względu na bi-funkcjonalność otrzymanych katalizatorów.
– Proces elektrolizy wody może przebiegać na dwa sposoby. Używając platyny obserwujemy reakcję ewolucji wodoru (HER), który następnie pobieramy. Z kolei w przypadku użycia tlenków irydu czy rutenu mamy do czynienia z reakcją ewolucji tlenu (OER). Wydzielany jest wtedy tlen, a na katodzie otrzymujemy czysty wodór – Chcemy, by nasz katalizator łączył w sobie obie możliwości, a więc wykazywał aktywność zarówno w reakcji HER, jak i OER – tłumaczy dr inż. Szkoda.
Zamiennik, który zaproponować chcą naukowcy PG i UMK będzie więc nie tylko tańszy, ale również bardziej uniwersalny w zastosowaniu.
– W trakcie procesu zarówno azotki metali, jak i grafen domieszkowany azotem otrzymamy w postaci proszku. Wyzwaniem będzie nałożenie ich na inny materiał i tym samym stworzenie elektrody, którą będzie można zanurzyć w wodzie i dzięki niej otrzymać wodór – wyjaśnia dr inż. Szkoda. – Warto jednak pamiętać, że uzyskany wodór będzie można nazwać „zielonym” tylko wtedy, jeżeli użyjemy prądu wygenerowanego również w ekologiczny sposób, a więc np. z ogniw fotowoltaicznych czy farmy wiatrowej – dodaje.
