산성 코팅은 일반 전해조를 분할 바닷물로 변환합니다.

호주 애들레이드 대학교, 중국 천진대학교, 난카이 대학교, 미국 켄트 주립대학교의 국제팀은 전해조의 촉매 위에 있는 간단하고 값싼 산층이 해수를 "거의"로 분해할 수 있다고 주장하는 새로운 연구를 발표했습니다. 여과 이외의 전처리 없이 100% 효율"을 구현합니다.

일반적인 전해조 촉매는 표면에 산화 크롬이 있는 산화 코발트로 만들어질 수 있다고 연구진은 말했습니다. 바닷물은 일반적으로 염소 이온으로 인한 심각한 침식을 통해 이러한 촉매를 망가뜨리거나 마그네슘과 칼슘의 불용성 침전물을 침전시켜 전극을 형성하고 차단합니다.

그러나 촉매에 루이스산 층을 추가하면 해수에서 음으로 하전된 수산기 음이온을 충분히 포획하여 촉매 주변에 pH 14의 강력한 알칼리성 환경을 생성하여 촉매에 대한 염화물 공격과 전극에 침전물이 형성됩니다.

Shizhang Qiao 교수는 “우리는 천연 해수를 거의 100% 효율로 산소와 수소로 분리하여 상업용 전해조에서 귀중하지 않고 값싼 촉매를 사용하여 전기분해로 녹색 수소를 생산했습니다.”라고 말했습니다.

Yau Zheng 부교수는 "해수에서 작동하는 촉매를 사용하는 상업용 전해조의 성능은 고도로 정제된 탈이온수의 공급원료에서 작동하는 백금/이리듐 촉매의 성능에 가깝습니다"라고 덧붙였습니다.

앞으로 수십 년을 살펴보면 두 가지가 분명해 보입니다. 녹색 수소에 대한 수요가 많아질 것이고, 2025년까지 세계 인구의 2/3에 영향을 미칠 것으로 예상되는 물 부족이 더욱 악화될 것이라는 점입니다.

그러나 바닷물을 사용하여 녹색 수소를 대량으로 만들 수 있다면 연료 전지나 연소 공정 등 어디에서나 사용되며 결국 산소와 결합되어 담수화 공정인 담수로 환경으로 다시 방출됩니다. 원한다면 청정 에너지 보너스도 받을 수 있습니다.

팀은 상업용 규모의 전해조용 시스템을 확장하기 위해 노력하고 있으며 이를 생산에 투입할 산업 파트너를 찾고 있다고 밝혔습니다.

이 논문은 Nature Energy 저널에 게재되었습니다.

출처: 애들레이드 대학교, 사우스 차이나 모닝 포스트