Зелен водород: TU Wien показва как електролизата може с много по-малко платина
Биполярните плочи в PEM електролизерите се покриват с платина. Според TU Wien при тестовете са стигнали 24 вместо обичайните 200 нанометра – спестяват се около 88% от платината в защитния слой.
Символна снимка · Снимка: The wub / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (изрязана и мащабирана)
PEM електролизата на вода се смята за ключова технология за климатично щадящ водород, но е скъпа. Сред основните разходи са т.нар. биполярни плочи, които според Техническия университет във Виена (TU Wien) съставляват до 30 процента от разходите за системата. Обикновено те са от устойчив на корозия титан, но по повърхността му се образува оксиден слой, който пречи на тока. Затова плочите се покриват с тънък слой платина. Екип на Хелмут Ридл-Трагенрайф от Института по материалознание и технология на материалите е изследвал систематично колко дебел трябва да бъде този слой. Резултатите са публикувани в научното списание ACS Applied Materials & Interfaces, а TU Wien ги представи на 13 октомври.
Резултатът: при тестваните условия е бил достатъчен слой платина с дебелина само 24 нанометра. Слой от осем нанометра обаче е показал по-големи дефекти след електрохимичното натоварване, а в електролита са попаднали значително повече титанови и платинени йони. В сравнение с обичайните в индустрията 200 нанометра така може да се спестят около 88 процента от платината в защитния слой.
„Днес често се използват платинени слоеве с дебелина от няколкостотин нанометра. Нашите резултати показват колко голям е потенциалът за спестяване тук“, казва Ридл-Трагенрайф. Решаващо е преди всичко дали в слоя възникват микроскопични дефекти – те могат да предизвикат верижна реакция, при която титанът се окислява, а покритието постепенно се отлепя. Каква дебелина е оптимална, зависи според TU Wien и от технологията на нанасяне и равномерността на покритието.