Корея смогла производить зеленый водород на 99% дешевле благодаря электролизу воды с использованием электродов, не требующих драгоценных металлов.

29/10/2026 13:30

Обновлено до

29/10/2026 13:30

Группа ученых из Южной Кореи разработала электроды, способные производить зеленый водород более эффективно с использованием гораздо более дешевых материалов, чем те, что применяются обычно. Этот прорыв, достигнутый исследователями Института энергетических исследований Кореи (KIER), позволяет обойтись без дорогостоящих металлов, таких как платина и рутений, высокая стоимость которых увеличивает затраты на производство оборудования.

По словам исследователей, новые электроды снижают стоимость используемых материалов на 99%, что может помочь снизить затраты на массовое производство водорода.

Процесс с более дешевыми металлами

Зеленый водород получают путем разделения воды на водород и кислород с помощью электричества, производимого из возобновляемых источников, таких как солнечная или ветровая энергия. Этот процесс, называемый электролизом, позволяет производить топливо без выбросов углекислого газа в процессе его изготовления, при условии использования возобновляемой электроэнергии.

Однако производство зеленого водорода таким способом по-прежнему дорогое, в основном потому, что оборудование требует материалов, способных ускорять химические реакции, необходимые для разделения воды. На сегодняшний день одним из наиболее эффективных решений является использование металлов, таких как платина и рутений, но их высокая стоимость затрудняет создание более доступных систем, что, в свою очередь, препятствует более широкому использованию этой технологии.

Чтобы решить эту проблему, южнокорейские исследователи создали электроды, в которых сочетаются никель и кобальт — два гораздо более дешевых материала. Согласно данным исследования, грамм платины стоит примерно 58 долларов, а грамм рутения — около 54 долларов. Для сравнения, никель стоит примерно 0,02 доллара за грамм, а кобальт — около 0,05 доллара.

Кён-Су Канг, ведущий исследователь проекта, объясняет: «Это исследование демонстрирует, что электроды без драгоценных металлов могут обеспечивать высокую эффективность и долговечность на уровне мировых лидеров в процессе щелочной электролиза воды. Эта технология откроет путь к обеспечению страны основными материалами, необходимыми для щелочной электролиза, в котором до сих пор значительная доля поставлялась из-за рубежа, и в конечном итоге способствует снижению затрат на производство зеленого водорода».

Система более эффективна и потребляет меньше энергии

Инновации заключаются не только в замене одних материалов другими, но и в их сочетании таким образом, чтобы они работали вместе для улучшения процесса. Новые электроды содержат оксид никеля, который помогает разделять молекулы воды, а также сплав никеля и кобальта, который облегчает производство водорода. Таким образом удается ускорить реакцию без необходимости использования дорогостоящих металлов.

Результаты исследований показывают, что данная система способна производить водород с эффективностью, сопоставимой с электродами из платины, но для этого требуется гораздо меньше дополнительной энергии. В ходе проведенных тестов традиционному платиновому электроду потребовалось дополнительное напряжение в 56,5 миливольт, тогда как новый материал для достижения такого же уровня производства нуждался всего в 22,7 миливольт. Проще говоря, это означает, что новый электрод может добиться тех же результатов при значительно меньших затратах электроэнергии.

Учёные также подтвердили, что эта технология работает и в устройствах большего размера, поскольку электролизный элемент диаметром 8,7 сантиметра, оснащённый новыми электродами, потреблял на 11% меньше электрической энергии по сравнению с традиционным элементом на никеле. Кроме того, он сохранял стабильную работу после 600 циклов включения и выключения.

Со-руководитель проекта Хён-Джун Ли заявил: «Мы с успехом проверили возможность расширения этой технологии путём изготовления электродов большого размера диаметром 40 сантиметров, и в настоящее время мы оптимизируем процесс их массового коммерческого производства. В дальнейшем наше исследование будет сосредоточено на увеличении площади электродов до 5 000 квадратных сантиметров для применения в системах щелочного электролиза мегаваттной мощности».