Tehnologija za proizvodnju vodika putem elektrolize vode

Vodik je čisti izvor energije. Elektroliza vode pomoću elektrode izrađene od galvanizirane legure željeza i nikla demonstrirano je pokrenuta kao tehnički izvediv način generiranja vodika. galvanizirana legura željeznog nikla koristi se kao elektroda u elektrolizi vode. Očekuje se da će se metoda koristiti za masovnu proizvodnju čistog goriva, posebno vodika, zbog niske cijene i visoke učinkovitosti. Ova tehnologija koristi pristupačan porozni metalni materijal koji ne treba premaz od plemenitih metala. To omogućuje mjehurićima kisika koje stvara elektrolitička voda da brzo izađu, čime se povećava učinkovitost proizvodnje.

Zabilježeno je da je elektroda od legure željeza i nikla elektroda s najvećom učinkovitošću proizvodnje kisika u alkalnom elektrolitu. Proces koristi nikal i željezo kao sirovine, koji su jeftini i jednostavni za proizvodnju. Ovo je u suprotnosti s drugim tehnologijama elektrolize vode koje zahtijevaju plemenite rijetke metale kao katalizatore i materijale za elektrode. Elektroda posjeduje bogatu strukturu pora i visoku specifičnu površinu, a njezina OER katalitička aktivnost nadmašuje onu mnogih ranije prijavljenih katalizatora na bazi nikla. Na unutarnju katalitičku aktivnost poroznih elektroda od legure željeza i nikla utječe njihov sadržaj Fe. Ova aktivnost je najveća kada molni udio Fe dosegne 15%.Ni0.85Fe0.15-180-3 pokazuje visoku stabilnost u uvjetima elektrolize industrijske vode, a njegova izvedba nakon 250 sati rada pokazuje nema značajne degradacije.
Tijekom elektrolize električna struja razgrađuje vodu na vodik i kisik. Niska učinkovitost, visoki troškovi proizvodnje kisika elektrodama i potrošnja velike količine električne energije jedna su od glavnih tehničkih poteškoća elektrolize vode za postizanje industrijske proizvodnje.

Legura željeza i nikla sadrži brojne mikropore, svaka promjera približno 200 mikrona, što je otprilike dvostruko više od promjera ljudske vlasi. Također postoje brojne mikropore, svaka promjera oko 50 nanometara, u ultratankom nikal-željezu prevlaka od legure. Elektroda ima veliku površinu zbog mikropora u prevlaci iu unutrašnjosti. To olakšava otpuštanje i izlazak kisika koji nastaje tijekom elektrolize. Nedovoljno izlaženje mjehurića kisika često je uzrok smanjene upotrebe elektroda.
Izgaranjem vodika proizvodi se samo voda, što ga čini čistim i učinkovitim izvorom energije. Ako se može proizvoditi u velikim količinama i po niskoj cijeni, moglo bi pomoći u zadovoljavanju rastuće svjetske potražnje za energijom, smanjiti zagađenje i obuzdati globalno zatopljenje.
Upotreba visokoaktivnih i stabilnih elektroda od legure nikla obećava u elektrolizi alkalne vode. Uspješna priprema elektroda s višestupanjskom poroznom strukturom formiranih uz snažno razvijanje plina također pruža nove ideje za optimizaciju strukture drugih elektroda za razvijanje plina.