Замена металлов платиновой группы в электролизере на более доступные материалы делает производство водорода менее затратным.

Исследовательская группа ANEMEL разработала эффективный и стабильный катализатор для расщепления воды, что удешевляет производство зеленого водорода с помощью электролиза. Об этом сообщает портал Tech Xplore.

Как объясняет издание, современные электролизеры с анионообменной мембраной применяют редкие и дорогостоящие металлы платиновой группы (PGM) в качестве катализаторов на катоде, где образуется водород.

Ученые ANEMEL нашли альтернативу этим металлам, используя более распространенные элементы, такие как никель. Это не только снижает стоимость компонентов электролизера, но и упрощает их переработку, что делает производство водорода более доступным.

Исследователи создали катализатор на основе никеля и молибдена. Хотя такая комбинация металлов уже применялась ранее, их новаторский подход заключается в методе изготовления и контроле переменных, необходимых для достижения высокой эффективности.

В своей работе ученые подробно описали процесс создания катализатора из никеля и молибдена — двух широко распространенных металлов. Хотя эта комбинация использовалась и прежде в аналогичных реакциях, ключевой новизной стало усовершенствование метода и параметров, обеспечивающих максимальную эффективность.

Научный сотрудник-докторант ANEMEL Ариана Сербан отметила, что работа над катализатором велась в течение длительного времени. По ее словам, исследователи последовательно оптимизировали методику, состав ванны электроосаждения и свойства подложек, применяемых в газодиффузионном слое.

Разработанный катализатор позволил электролизерам стабильно функционировать при плотности тока до 3 А/см². Такой уровень производительности сравним с эталонными платиновыми катализаторами и даже превосходит их по стабильности. По мнению Арианы Сербан, данный результат входит в топ-100 или даже топ-50 среди катализаторов, не содержащих металлы платиновой группы.

Источник: Tech Xplore

Даже по меркам Ио, самого вулканически активного мира в Солнечной системе, недавние события поражают своей экстремальностью.

Ученые NASA обнаружили в южном полушарии спутника Юпитера регион с наиболее мощной вулканической активностью. Извержения в этом районе выделяют в шесть раз больше энергии, чем все электростанции Земли вместе взятые. Это открытие стало возможным благодаря космическому аппарату Юнона, сообщает Phys.

Во время последнего пролета мимо Ио космический аппарат Юнона с помощью инфракрасного прибора JIRAM зафиксировал самое сильное извержение из всех, что когда-либо наблюдались на этом спутнике. Вулканы на Ио извергаются из-за колоссального гравитационного воздействия Юпитера, которое вызывает приливное разогревание недр спутника. Это приводит к плавлению внутренних пород и постоянной вулканической активности, которая поддерживается примерно 400 действующими вулканами.

Аппарат Юнона совершил свой последний пролет мимо Ио 27 декабря 2024 года, находясь на расстоянии около 75 000 км от спутника. В этот момент прибор JIRAM был направлен на южное полушарие, где и зафиксировал экстремально мощное инфракрасное излучение. По словам ученых, эти данные свидетельствуют о наличии под поверхностью Ио обширной магматической системы. За всю историю наблюдений ни одно извержение на этом спутнике не демонстрировало столь высокой интенсивности.

На данный момент ученые еще не дали официального названия этому сверхактивному региону, но его площадь составляет около 100 000 квадратных километров. Общая мощность зарегистрированного излучения превышает 80 триллионов ватт.

Помимо инфракрасных данных, этот регион удалось заснять и при помощи камеры JunoCam, работающей в видимом свете.

Специалисты NASA предполагают, что столь масштабное извержение неизбежно оставит заметные следы на поверхности Ио. В частности, оно может привести к образованию пирокластических отложений, состоящих из выброшенных в результате взрывных извержений обломков горных пород. Также могут появиться новые потоки лавы и богатые серой и диоксидом серы вулканические отложения.

Космический аппарат Юнона продолжит наблюдения за изменениями ландшафта Ио. Ожидается, что во время следующего пролета, который состоится в марте, он зафиксирует последствия этого мощного извержения, позволяя ученым лучше понять природу вулканической активности самого неспокойного спутника Солнечной системы.

Источник: Phys

Титан — единственный спутник планеты в Солнечной системе, обладающий толстой и плотной атмосферой. Ученые выяснили, каким образом она продолжает существовать.

Среди всех известных нам миров в Солнечной системе только Земля и Титан могут похвастаться плотной атмосферой. Титан — крупнейший спутник Сатурна и второй по размеру спутник в Солнечной системе после Ганимеда, который вращается вокруг Юпитера. Атмосфера Титана состоит преимущественно из азота (95%) и содержит около 5% метана. Однако присутствие метана в таком количестве представляет загадку для ученых, ведь этот газ должен был давно исчезнуть из-за солнечного излучения. Если бы метан полностью расщепился, вся атмосфера Титана бы замерзла и исчезла. Но этого не произошло, что говорит о существовании неизвестного механизма, поддерживающего атмосферу спутника. Исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta, раскрыли, в чем заключается этот процесс. На открытие обратил внимание портал Universe Today.

Титан уступает по размерам только Ганимеду, крупнейшему спутнику Юпитера. Его поверхность покрыта песчаными дюнами, ледяными горами и озерами из жидких углеводородов — в основном метана и этана. Ученые полагают, что под его ледяной корой скрывается огромный океан жидкой воды, что потенциально делает спутник пригодным для микробной жизни.

Несмотря на то, что Титан в 2,5 раза меньше Земли, его атмосфера значительно плотнее земной — примерно в 1,5 раза. Из-за этого, даже при сравнительно низкой гравитации, прогулка по поверхности Титана могла бы напоминать погружение под воду. Однако, несмотря на наличие атмосферы, человек не смог бы выжить на Титане без специального оборудования, поскольку там нет кислорода для дыхания.

Ключевым фактором, обеспечивающим существование атмосферы Титана, является метан. Под воздействием солнечного излучения он постепенно разрушается, и, согласно расчетам, должен был полностью исчезнуть за несколько десятков миллионов лет. Это, в свою очередь, привело бы к исчезновению атмосферы.

Чтобы разобраться, каким образом атмосфера Титана поддерживается, ученые провели серию лабораторных экспериментов, результаты которых оказались весьма любопытными.

Еще шесть лет назад исследователи выдвинули гипотезу о том, что метан в атмосфере спутника пополняется благодаря термическому разложению органических соединений в его недрах. Этот процесс сопровождается выделением газов, включая азот и метан, которые поднимаются на поверхность и поступают в атмосферу. Эта теория основывалась на данных, собранных межпланетным зондом Cassini, который с 2004 по 2017 годы изучал Сатурн и его спутники.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые нагревали органические вещества до температур от 250 до 500 градусов Цельсия при давлении до 10 килобар, что воспроизводило условия под поверхностью Титана. В результате экспериментов исследователи зафиксировали выделение достаточного количества метана, которое могло бы поддерживать атмосферу спутника на нынешнем уровне. Таким образом, теория нашла подтверждение.

Однако, несмотря на это открытие, атмосфера Титана по-прежнему остается загадкой. Разгадать ее поможет миссия NASA Dragonfly — автономный вертолет, который в 2028 году отправится на Титан. Этот аппарат займется изучением не только атмосферы, но и поверхности спутника. Он сможет дать ответ на вопрос, пригоден ли Титан для жизни и существуют ли там микроскопические организмы.

Источник: Universe Today