Data dodania: 2025-02-27
Poszukiwanie tańszej metody produkcji „zielonego wodoru”
Dr inż. Mariusz Szkoda z Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej oraz dr hab. Anna Ilnicka z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu chcą opracować innowacyjny sposób syntezy stabilnych katalizatorów na bazie azotków.
Celem projektu jest efektywna i ekonomiczna produkcja wodoru. Naukowcy pozyskali dofinansowanie z Narodowego Centrum Nauki w ramach programu OPUS w wysokości niemal 2 mln zł.
Wodór jest jednym z najbardziej obiecujących nośników energii, wykorzystywanym m.in. w transporcie samochodowym, morskim i szynowym. W przyszłości może znaleźć także zastosowanie w gospodarstwach domowych. Aby jednak wodór mógł stanowić ekologiczną alternatywę dla paliw kopalnych, konieczne jest jego pozyskiwanie w sposób niskoemisyjny.
Alternatywne katalizatory – tańsza i efektywna przyszłość elektrolizy
Jedną z najlepszych metod produkcji wodoru jest elektrochemiczne rozszczepienie wody, czyli elektroliza. Proces ten wymaga stabilnych katalizatorów, które obecnie opierają się na drogich i trudno dostępnych pierwiastkach, takich jak platyna, iryd czy ruten. W ramach projektu poszukiwane są alternatywne katalizatory na bazie azotków metali, które mają potencjał dorównania platynie pod względem efektywności, jednocześnie będąc znacznie tańszymi. Problemem, jaki należy rozwiązać, jest ich stabilność. W związku z tym planowane jest połączenie azotków metali z grafenem domieszkowanym azotem, co ma poprawić zarówno trwałość, jak i przewodnictwo materiału, a tym samym efektywność elektrolizy.
Projekt zakłada opracowanie bi-funkcjonalnego katalizatora, który będzie zdolny do jednoczesnego udziału w reakcji ewolucji wodoru (HER) oraz reakcji ewolucji tlenu (OER). Dzięki temu możliwe będzie zastąpienie dotychczas stosowanych materiałów jednym uniwersalnym rozwiązaniem.
Opracowany materiał będzie otrzymywany w formie proszku, co stawia wyzwanie w zakresie jego implementacji w urządzeniach elektrolitycznych. Kolejnym etapem badań będzie opracowanie metody nanoszenia katalizatora na odpowiedni materiał, tworząc w ten sposób elektrody do procesu elektrolizy. Uzyskany w ten sposób wodór będzie mógł zostać określony jako „zielony”, o ile do jego produkcji wykorzystana zostanie energia pochodząca z odnawialnych źródeł, takich jak ogniwa fotowoltaiczne czy turbiny wiatrowe.
Projekt realizowany jest we współpracy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu oraz Politechniki Gdańskiej. Liderem przedsięwzięcia jest zespół badaczy z UMK, natomiast zespół z PG odpowiada za kluczowe aspekty badań nad katalizatorami. Całkowita wartość projektu wynosi 1 927 234 zł, z czego 493 490 zł przeznaczono na realizację badań na Politechnice Gdańskiej.