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

Джексон Освальт из Мемфиса, штат Теннесси, США, вошел в Книгу рекордов Гиннеса как самый молодой человек, который осуществил ядерный синтез.

Он добился этого, проводя эксперимент у себя в комнате всего за несколько часов до своего 13-летия.

Как Джексон Освальт достиг ядерного синтеза

Ядерный синтез — это процесс, при котором два или более атомных ядра соединяются под воздействием сильного давления и высокой температуры, образуя новое ядро и выделяя энергию. Именно этот процесс лежит в основе работы звезд и перспективных технологий получения чистой энергии.

Джексон начал свой путь к этому достижению, просматривая обучающие видео на YouTube, изучая физические принципы и исследуя материалы, необходимые для его эксперимента. Вдохновившись тем, что узнал, он решил самостоятельно построить аппарат, способный осуществить ядерный синтез.

Он закупил необходимые детали и оборудование на eBay. Первым этапом его проекта стало создание так называемого “демонстрационного термоядерного реактора”. Этот прибор позволял формировать плазму, но еще не достигал условий для реального ядерного синтеза.

Когда Джексон представил свое устройство на школьной научной ярмарке, это вызвало настоящий фурор. Однако он понимал, что его работа еще не завершена, и решил продолжить улучшать свою конструкцию.

Следующим этапом стали доработки реактора. Джексон восстановил вакуумную камеру, приобрел турбомолекулярный насос, который также нашел на eBay, починил расплавленную внутреннюю решетку из тантала и добыл дейтерий — изотоп водорода, который используется в качестве топлива для реакций синтеза.

После целого года тестирования и внесения многочисленных изменений он наконец добился успеха: его установка успешно провела ядерный синтез. Это произошло в 13:30 — всего за два часа до его 13-летия. Так как официально ему еще не исполнилось 13 лет, Книга рекордов Гиннеса зафиксировала его возраст на момент достижения рекорда как 12 лет.

Визит ФБР и проверка радиационного фона

История Джексона Освальта вызвала огромный интерес в научном сообществе и СМИ. Однако, помимо признания, она также привлекла внимание государственных структур.

Однажды в субботу утром Джексона разбудили агенты ФБР, которые прибыли к нему домой с дозиметрами, чтобы проверить уровень радиации. Они обыскали помещение, чтобы убедиться, что подросток не представляет угрозы для окружающих и что его эксперименты не привели к загрязнению дома радиоактивными материалами.

“К счастью, я остался свободным человеком”, — с улыбкой вспоминал этот момент Джексон.

Будущее юного ученого

После того как его история стала широко известна, Джексона начали приглашать в различные энергетические стартапы, чтобы он мог ознакомиться с современными технологиями. Он также посетил электростанцию по расщеплению атомного ядра, чтобы увидеть, как используются ядерные технологии в промышленности.

Сегодня Джексон Освальт продолжает заниматься научными разработками. Он работает над созданием оборудования для исследовательских лабораторий, а также активно изучает искусственный интеллект, чтобы применять его в новых проектах.

Источник: Книга рекордов Гиннеса

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