Teknologi Penghasil Hidrogen Melalui Elektrolisis Air

Hidrogen adalah sumber energi yang bersih. Elektrolisis air menggunakan elektroda yang terbuat dari paduan besi-nikel berlapis listrik telah dimulai sebagai cara yang layak secara teknis untuk menghasilkan hidrogen. paduan nikel besi berlapis digunakan sebagai elektroda dalam elektrolisis air. Metode ini diharapkan dapat digunakan untuk produksi massal bahan bakar bersih, khususnya hidrogen, karena biayanya yang rendah dan efisiensi yang tinggi. Teknologi ini menggunakan bahan logam berpori yang terjangkau yang tidak memerlukan lapisan logam mulia. Hal ini memungkinkan gelembung oksigen yang dihasilkan oleh air elektrolitik keluar dengan cepat, sehingga meningkatkan efisiensi produksi.

Telah dilaporkan bahwa elektroda paduan besi-nikel merupakan elektroda dengan efisiensi produksi oksigen tertinggi dalam elektrolit basa. Prosesnya menggunakan bahan baku nikel dan besi, murah dan mudah dibuat. Hal ini berbeda dengan teknologi elektrolisis air lainnya yang memerlukan logam langka yang berharga sebagai katalis dan bahan elektroda. Elektroda memiliki struktur pori yang kaya dan luas permukaan spesifik yang tinggi, dan aktivitas katalitik OER-nya melampaui banyak katalis berbasis nikel yang dilaporkan sebelumnya. aktivitas katalitik intrinsik elektroda paduan besi-nikel berpori dipengaruhi oleh kandungan Fe-nya. Aktivitas ini paling tinggi ketika fraksi mol Fe mencapai 15%.Ni0.85Fe0.15-180-3 menunjukkan stabilitas tinggi dalam kondisi elektrolisis air industri, dan kinerjanya setelah 250 jam pengoperasian menunjukkan tidak ada degradasi yang berarti.
Selama elektrolisis, arus listrik menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen. Efisiensi yang rendah, tingginya biaya produksi oksigen elektroda dan konsumsi listrik yang besar merupakan salah satu kesulitan teknis utama elektrolisis air untuk mencapai produksi industri.

Paduan besi-nikel mengandung banyak pori-pori mikro, masing-masing berdiameter sekitar 200 mikron, yang kira-kira dua kali diameter rambut manusia. Ada juga banyak pori-pori mikro, masing-masing berdiameter sekitar 50 nanometer, pada besi-nikel yang sangat tipis. lapisan paduan. Elektroda memiliki luas permukaan yang besar karena pori-pori mikro baik pada lapisan maupun bagian dalam. Hal ini memfasilitasi pelepasan dan pelepasan oksigen yang dihasilkan selama elektrolisis. Pelepasan gelembung oksigen yang tidak mencukupi sering kali menjadi penyebab berkurangnya penggunaan elektroda.
Pembakaran hidrogen hanya menghasilkan air, menjadikannya sumber energi yang bersih dan efisien. Jika energi tersebut dapat diproduksi dalam skala besar dan dengan biaya rendah, hal ini dapat membantu memenuhi permintaan energi dunia yang terus meningkat, mengurangi polusi, dan mengurangi pemanasan global.
Penggunaan elektroda paduan nikel dengan aktivitas tinggi dan stabilitas menunjukkan harapan dalam elektrolisis air alkali. Keberhasilan persiapan elektroda struktur berpori multitahap yang terbentuk di bawah evolusi gas yang kuat juga memberikan ide-ide baru untuk mengoptimalkan struktur elektroda evolusi gas lainnya.