مواد هیبریدی تولید هیدروژن سبز را ارزان‌تر و ساده‌تر می‌کند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه سوانسی و کمیسیون انرژی اتمی (CEA) به دنبال استفاده از کاتالیزور‌های پایدار برای تولید هیدروژن سبز هستند. این تیم از کاتالیزور‌های طبیعی برای ایجاد روش کم هزینه‌ای به منظور تولید هیدروژن سبز استفاده می‌کنند. محققان اکنون امیدوارند که کارشان گامی اساسی در جهت تولید ساده‌تر، مقرون به صرفه‌تر و مقیاس پذیر‌تر هیدروژن باشد. موریتز کوئنل محقق بخش شیمی دانشگاه سوانسی، گفت: «در این کار، ما از آنزیم‌های طبیعی هیدروژناز برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از نور خورشید استفاده می‌کنیم. بر خلاف کاتالیزور‌های مصنوعی که مبتنی بر فلزات گرانبها مانند پلاتین هستند، هیدروژناز‌ها فقط حاوی عناصر فراوان از زمین مانند آهن و نیکل هستند. با این حال، این آنزیم‌ها در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا بسیار حساس هستند و به سرعت غیرفعال می‌شوند و استفاده عملی آن‌ها را تقریباً غیرممکن می‌کند.» این تیم اکنون حلال‌های مهندسی شده‌ای را ایجاد کرده است که باعث می‌شود هیدروژناز‌ها بتوانند در هوا کار کنند. قرار دادن در این حلال‌ها به جای آب، آن‌ها را فعال‌تر و پایدارتر می‌کند، به طوری که می‌توان این کاتالیست‌ها را در هوا برای تولید هیدروژن استفاده کرد. کریستین کاواززا دانشمند ارشد کمیسیون انرژی اتمی افزود: «ما نانوذرات مصنوعی را با آنزیم‌های طبیعی ادغام کردیم. نانوذرات TiO 2 با استفاده از نور خورشید برای تولید بار‌های بسیار عالی هستند و هیدروژناز‌ها در استفاده از این بار‌های برای تولید هیدروژن سبز بسیار کارآمد هستند؛ بنابراین ترکیب این دو باعث می‌شود که تولید کارآمد هیدروژن سبز از نور خورشید امکان‌پذیر باشد، چیزی که هیچ یک از این اجزا به صورت جداگانه قادر به انجام آن نیستند.» یافته‌های محققان این پروژه به تازگی توسط مجله معتبر بین‌المللی Angewandte Chemie منتشر شده است. دکتر آلن لو گف، دانشمند ارشد کمیسیون انرژی اتمی گفت: «این کار نمونه‌ای الهام بخش از چگونگی ترکیب تخصص شرکای متعدد در یک همکاری بین‌المللی است که می‌تواند منجر به پیشرفت‌های تحقیقاتی اساسی شود.» استفاده از کاتالیزور‌های پایدار مانند هیدروژناز‌ها به جای پلاتین گران قیمت می‌تواند هزینه الکترولیز و سلول‌های سوختی را کاهش داده و باعث تولید و استفاده بیشتر از هیدروژن سبز شود.