Amerikanska forskare har utvecklat en billig ny katalysator som kan producera vätgasbränsle från vatten lika effektivt som platina, som idag är den bästa men också dyraste katalysatorn för vattenspjälkning. Vid tillverkningen av den nya katalysatorn förlitar sig forskarna på en oväntad ingrediens: gelatin, som är det material som används i den dallriga desserten Jell-O.
Eftersom platina är dyrt vill forskarna gärna hitta alternativa material som kan ersätta platina som katalysator vid produktion av vätgasbränsle genom vattenspjälkning.
- Vi använder faktiskt någonting som påminner om ätbar Jell-O som bas och blandar det med några av de rikligt förekommande grundämnena för att skapa ett billigt nytt material för viktiga katalytiska reaktioner, säger Liwei Lin vid University of California Berkeley i USA.
De starka bindningar som håller ihop vattenmolekyler kan brytas med hjälp av elektricitet för att skapa syre och vätgas. Det senare kan användas som bränsle i bränsleceller eller för att lagra energi från förnybara källor, men att bara stoppa ner en elektrod i ett glas vatten är en extremt ineffektiv metod för att producera vätgas. De senaste 20 åren har forskarna därför letat efter katalysatorer som kan skynda på denna reaktion.
- Den traditionella metoden att använda vattenånga för att producera vätgas dominerar fortfarande inom industrin. Denna metod producerar emellertid koldioxid som en biprodukt. Elektrokatalytisk väteproduktion har ökat det senaste årtiondet, till följd av den globala efterfrågan att minska utsläppen. Att utveckla en effektiv och billig katalysator för elektrisk hydrolys kommer att medföra djupgående tekniska, ekonomiska och samhälleliga fördelar, säger Xining Zang vid University of California Berkeley.
För att tillverka den nya katalysatorn använde sig forskarna från University of California Berkeley av ett recept som är nästan lika enkelt som att göra Jell-O. De blandade gelatin och en metalljon, i form av antingen molybden, volfram eller kobolt, med vatten och torkade sedan blandningen.
Då blandningen värms upp till 600 grader Celsius reagerar metalljonerna med kolatomerna i gelatinet och bildar stora nanometertunna ark av metallkarbid. Denna tvådimensionella form är en av anledningarna till att katalysatorn är så framgångsrik.
