怎麼樣才能更、更廉價地生產綠色電流？小釕粒子和太陽能水源系統可以給出答案。這就是由熱那亞意大利技術研究所（IIT）和 BeDimensional SpA（IIT 的衍生公司）組成的聯合團隊所組成的確定的解決方案。

IIT和BeDimensional的研究人員利用釕的奈米顆粒作為整個靜止槽的活性相，從而提高了整個靜止槽的效率。資料來源：IIT-義大利技術研究所

這項技術是在聯合實驗室的活動範圍內開發的，最近發表在兩份高影響因子期刊（《自然通訊》和《美國化學學會雜誌》）上，其基礎是新的電催化劑系列，可以降低工業規模氫製造的成本。

氫被認為是一種可持續的能源載體，是化石燃料的替代產品。但就對環境的影響而言，並非所有的氫都是一樣的。事實上，目前生產泡沫的主要方法是蒸氣轉化，這是一種以燃料化石為基礎的工藝，會釋放出作為二氧化碳（CO2）的副產品。

製程產生的氫分成「灰色」（大橋被釋放到大氣中）和「藍色」（大橋被捕獲並地質封存）兩種。在2050年之前將排放量大幅降至零，就主要必須用增加環境持續性的工藝來取代這些工藝，以提供“綠色”（即淨零排放）氧氣。“綠色”氧氣的成本取決於將水分子分離成氧氣和氧氣的裝置（消耗槽） ）的功效。

這項發現的聯合小組的研究人員開發了一種新方法，在將電能（分裂水分子時利用的能量偏差）轉化為產生的氫分子中儲存的化學方面的能力，這種方法比已知的方法保證了更高的效率。研究小組提出了催化劑的概念，並使用了再生能源，如太陽能板產生的電能。

由熱那亞義大利技術研究所（IIT）和 BeDimensional SpA（IIT 的衍生公司）組成的聯合團隊確定了新的解決方案。照片中Liberato Manna（IIT）、Francesco Bonaccorso（BeDimensional）、左勇（IIT）、Sebastiano Bellani （BeDimensional）、Marilena Zappia（BeDimensional）、Michele Ferri（IIT）。資料來源：IIT-義大利技術研究所

“我們的研究表明，新創投資略為標準合理所需的投資，但可能最大限度地提高成熟技術的效率。這是因為我們使用了釕這種貴金屬”，熱那亞國際理工學院奈米化學小組的左勇和Michele Ferri評論道。

研究人員使用了釕奈米粒子，這種貴金屬的化學性質與鉑相似，但價格便宜。釕奈米粒子可作為電解槽陰極的活性相，從而提高整個電解槽的效率。

「我們在工業重要條件下進行了電化學分析和測試，從而評估了我們材料的催化活性。另外，理論模擬使我們能夠在分子水平上理解釕奈米粒子的催化行為；換句話說，理解其表面水分裂過程的一方，「來自BeDimensional的Sebastiano Bellani和Marilena Zappia解釋說，他們參與了這一發現。」結合數據實驗和其他參數，我們進行了技術經濟分析，結果表明，與最先進的電解槽相比，這種技術具有對比性。”

釕是一種貴金屬，作為鉑金提取的副產品，其產量很小（每年30噸，而鉑金的年產量為200噸），但成本較低（每克18.5美元，而鉑金的成本為30美元）。新技術每千瓦只需使用40 毫克釕，這與質子交換膜間歇器大量使用鉑（每千瓦高達1 克）和銥（每千瓦1 至2.5 克，銥的價格約為每克150 美元）形成了數量對比。

透過使用釕，印度理工學院和BeDimensional公司的研究人員提高了電流消耗器的效率，這種技術大大增強了耐用性並被使用了幾十年。例如，1969年人類將月球送上阿波羅11號太空艙就採用了這種技術。新開發的用於間歇槽的釕基陰極系列非常高效，運行消耗長，因此能夠降低綠色泡沫的生產成本。

研究人員總結說：「未來，我們計劃將技術和其他技術（如基於可持續二維材料的奈米結構催化劑）實現以可再生能源（包括光伏電池板產生的電力）作為動力的升級間歇器中。 」

編譯來源：科技日報