Корея досягла можливості виробляти зелений водень на 99% дешевше за допомогою електролізу води з використанням електродів, які не потребують дорогоцінних металів.
29/10/2026 13:30
Оновлено на
29/10/2026 13:30
Команда вчених з Південної Кореї розробила електроди, здатні виробляти зелений водень більш ефективно, використовуючи матеріали, які значно дешевші за ті, що зазвичай використовуються. Цей прорив, досягнутий дослідниками Інституту енергетичних досліджень Кореї (KIER), дозволяє обійтися без дорогоцінних металів, таких як платина та рутеній, висока ціна на які підвищує вартість виробництва обладнання.
За словами дослідників, нові електроди знижують вартість використовуваних матеріалів на 99%, тож вони можуть допомогти знизити вартість масового виробництва водню.
Процес із дешевшими металами
Зелений водень отримують шляхом розділення води на водень та кисень за допомогою електроенергії з відновлюваних джерел, таких як сонячна чи вітрова енергія. Цей процес, відомий як електроліз, дозволяє виробляти паливо без виділення вуглекислого газу під час його виготовлення, за умови використання відновлюваної електроенергії.
Однак його виробництво таким способом все ще залишається дорогим, головним чином тому, що обладнання потребує матеріалів, здатних прискорювати хімічні реакції, які дозволяють розділяти воду. До сьогодні одним із найефективніших рішень було використання металів, таких як платина та рутеній, але їхня висока ціна ускладнює створення більш доступних систем, що, у свою чергу, стримує поширення цієї технології.
Щоб вирішити цю проблему, південнокорейські дослідники створили електроди, які поєднують нікель та кобальт — два значно дешевші матеріали. Згідно з даними дослідження, грам платини коштує приблизно 58 доларів, а грам рутенію — близько 54 доларів. У порівнянні з цим нікель коштує близько 0,02 долара за грам, а кобальт — приблизно 0,05 долара.
Кьонг-Су Канг, головний дослідник проєкту, пояснює: «Це дослідження демонструє, що електроди без дорогоцінних металів можуть досягати світового рівня продуктивності та довговічності у процесі лужної електролізу води. Ця технологія прокладе шлях до національного постачання матеріалів, необхідних для лужної електролізу, яке до цього значною мірою залежало від імпорту, та в кінцевому підсумку допоможе знизити витрати на виробництво зеленого водню».
Система є більш ефективною та споживає менше енергії
Інновація полягає не лише у заміні одних матеріалів іншими, а й у їх поєднанні так, щоб вони працювали разом для покращення процесу. Нові електроди містять оксид нікелю, який допомагає розділяти молекули води, та сплав нікелю та кобальту, який полегшує виробництво водню. Таким чином вдається прискорити реакцію без необхідності використання дорогоцінних металів.
Отримані результати показують, що система може виробляти водень з ефективністю, порівнянною з платиновими електродами, проте для цього їй потрібно значно менше додаткової енергії. Під час проведених тестів звичайний платиновий електрод вимагав надпотенціалу у 56,5 мілівольт, тоді як новий матеріал потребував лише 22,7 мілівольт для досягнення такого ж рівня виробництва. Простими словами, це означає, що новий електрод може досягати таких самих результатів зі значно меншими електричними зусиллями.
Вчені також перевірили, що ця технологія працює у пристроях більшого розміру, адже електролітична камера діаметром 8,7 сантиметра, оснащена новими електродами, споживала на 11% менше електричної енергії, ніж звичайна камера на основі нікелю. Крім того, вона зберігала стабільну роботу після 600 циклів увімкнення та вимкнення.
Хьон-Джун Лі, співкерівник проєкту, заявив: «Ми успішно перевірили можливість розширення цієї технології шляхом виготовлення електродів великого розміру діаметром 40 сантиметрів, і наразі оптимізуємо процес для їхнього масового комерційного виробництва. У майбутньому наші дослідження будуть спрямовані на збільшення площі електродів до 5 000 квадратних сантиметрів для використання у системах лужної електролізу великої потужності».