Американские исследователи выяснили, почему щелочные электролизеры быстрее теряют эффективность при перебоях с электричеством. Основной причиной оказались небольшие концентрации растворенного железа. К такому выводу пришли ученые Орегонского университета.
Результаты работы 9 сентября опубликовал научный журнал Chem Catalysis. Группа под руководством химика Пола Кемплера изучила, как отключение и последующее восстановление подачи энергии влияют на никель-железные электроды. Специалисты анализировали процессы, приводящие к разрушению оборудования.
Щелочные электролизеры разделяют воду на водород и кислород. Такое оборудование считается одним из наиболее доступных вариантов для получения водорода с использованием энергии солнца и ветра. Однако выработка возобновляемых источников меняется, из-за чего установки приходится отключать или переводить в другой режим.
При перебоях внутри электролизера возникает обратная поляризация, которая повреждает электроды и постепенно уменьшает производительность системы. Ранее механизм этого явления оставался не вполне ясным. Эксперименты показали, что степень разрушения зависит не только от конструкции электродов, но и от содержания растворенного железа.
Авторы считают, что открытие поможет продлить срок службы электролизеров. По их предложению, систему сначала следует очистить от случайных примесей, а затем вносить точно рассчитанное количество железа или других элементов. Это позволит лучше контролировать химические процессы и повысить устойчивость оборудования к изменениям мощности.
Пока предложенный способ требует дополнительной проверки. Если его эффективность подтвердится, щелочные электролизеры смогут стабильнее работать вместе с солнечными и ветровыми электростанциями. Это может устранить одно из препятствий для дальнейшего развития производства водорода.