Les ingénieurs chimistes ont trouvé une recette de 30 ans qui se tient à faire la future production d'hydrogène moins cher et plus écologique. La recette a conduit les chercheurs à un moyen de libérer l'hydrogène de l'eau par électrolyse en utilisant le sulfure de molybdène - sulfure de molybdène pour faire court - comme catalyseur à la place du platine métal cher.

Bien que l'hydrogène est relativement abondant sur Terre, il est généralement lié à carbone ou l'oxygène pour former du méthane et de l'eau, respectivement. Produire de l'hydrogène implique actuellement libérant du méthane à un coût compris entre 1 $ US et 2 $ par kilogramme. Et la faim dans le monde pour l'hydrogène continue de croître, actuellement nous consommons 55 milliards de kilogrammes de l'élément par an, ce qui en libérant du méthane ou de l'eau la grande entreprise. Et avec de nombreux constructeurs automobiles trempant leurs pneus dans les eaux à combustible à hydrogène, il est mis pour obtenir beaucoup plus grand.

L'autre côté de l'équation est le sous-produit de la production. Lorsque l'hydrogène est libéré à partir du méthane produit des déchets est le carbone, qui est libéré dans l'atmosphère favoriser le changement climatique. Produire de l'hydrogène à partir d'eau d'autre part produit de l'oxygène en tant que déchets.

Le facteur limitant pour obtenir de l'eau en hydrogène le passé a été au détriment de l'électrolyse, le procédé sont des atomes d'hydrogène sont libérés de leur liaison avec l'oxygène dans l'eau en faisant passer un courant électrique à travers une électrode immergée dans l'eau. La principale dépense dans ce processus a été l'utilisation de platine comme électrode. L'efficacité de platine pour catalyser la rupture des liaisons hydrogène-oxygène dans l'eau pour libérer l'hydrogène a été jusqu'à présent inégalée.

Entrez sulfure de molybdène. Depuis la Seconde Guerre mondiale, le sulfure de molybdène a été utilisé par les ingénieurs pétroliers dans le raffinage du pétrole. Il a été considéré comme inefficace pour l'électrolyse de l'hydrogène de l'eau en raison de la structure moléculaire à sa surface.

Jusqu'à ce que de Stanford Ingénierie Jens Nørskov, puis à l'Université technique du Danemark, a remarqué cette structure diffère sur les bords de la maille cristalline. Sur les bords, la production d'hydrogène était possible que la structure n'a que deux liaisons chimiques plutôt que les trois vu ailleurs dans sa structure. Ce sulfure de molybdène destinée était capable d'électrolyser un atome d'hydrogène, si seulement sur les bords.

Puis vint le moment Eureka, lorsque les chercheurs ont découvert une recette de 30 ans pour le double du sulfure de molybdène lié. Grâce à cette recette, nanoclusters de sulfure double liaison moly ont été synthétisés et déposés sur une feuille électriquement conductrice de graphite pour former une électrode alternative pas cher au platine.

Les premiers tests montrent la nouvelle technologie de travailler avec une efficacité proche de celle de platine. Prévisions de coûts pour début gamme de production en usine échelle de 1,60 $ à 10,40 $, ce qui à l'extrémité inférieure serait concurrentiel avec des méthodes à base de méthane actuelles.

"Il ya beaucoup de pièces du puzzle encore nécessaires pour faire ce travail et beaucoup d'efforts avant de les réaliser", a déclaré Stanford Engineering Assistant Professeur Thomas Jaramillo. "Cependant, nous pouvons obtenir des rendements énormes en déplaçant des ressources forte intensité de carbone à des technologies renouvelables et durables pour produire les produits chimiques dont nous avons besoin pour la nourriture et de l'énergie."

Les résultats de la recherche, qui est une collaboration entre l'Université de Stanford et de l'Université d'Aarhus au Danemark, ont été publiés dans Nature Chemistry .