VILNIUS, spalio 5 — Sputnik. Nacionalinio tyrimų ir technologijų universiteto mokslininkai kartu su kolegomis iš užsienio rado medžiagų, kurios leidžia atsisakyti brangiųjų tauriųjų metalų naudojimo gaminant ekologišką vandenilio kurą. Straipsnis apie tai paskelbtas tarptautiniame žurnale "ACS Energy Letters".
Alternatyvi "žalioji" energija vis populiarėja. Veikia paprasčiausi būdai — naudoti saulės ir vėjo energiją. Jos saugojimo ir naudojimo efektyvumas priklauso nuo metodo, kaip elektros energiją paversti kuro chemine energija.
Racionaliausias kuras, kurį galima gauti iš ekologiškos elektros energijos, yra vandenilis. Šilumos kiekis deginant vandenilį kelis kartus didesnis nei angliavandenilių, be to, išsiskiria tik vanduo, kuris nekenkia aplinkai. Tačiau įprasti vandenilio gavimo būdai yra brangūs arba nepakankamai veiksmingi.
Vandenilio gamybos būdas yra elektrolizė — katalizatoriaus skatinamas vandens skilimas į deguonį ir vandenilį naudojant elektrą. Veiksmingiausias katalizatorius yra platina — brangus ir retas metalas. Platinos naudojimo problema yra ne tik jos kaina, bet ir pats katalizės proceso efektyvumas, nes reakcijoje dalyvauja tik platinos elemento paviršius, o likusi masės dalis yra "perteklius".
"Dar praėjusio amžiaus 30-aisiais buvo įrodyta, kad dvimatis kristalas bus nestabilus. Tačiau naujausi tyrimai paneigė tai junginiams su kovalentiniais ryšiais. Tai leido naujai pažvelgti į galimybę sukurti dvimačius katalizatorius", — aiškino neorganinės laboratorijos vyresnysis tyrėjas Zacharas Popovas.
Tyrinėdami naują dvimatės medžiagos klasę, Nacionalinio mokslinių tyrimų ir technologijų universiteto mokslininkai kartu su kolegomis iš Vengrijos (Techninės fizikos ir medžiagų mokslo institutas, Energetikos tyrimų centras, Vengrijos mokslų akademija) ir Pietų Korėjos (Korėjos tyrimų standartizacijos ir mokslų institutas) atrado medžiagą, kuri yra pajėgi patenkinti energetikos inžinierių reikalavimus: dvimatis molibdeno disulfidas (MoS₂) parodė reikiamas savybes stiprios oksidacijos metu.
"Molibdeno disulfidas buvo laikomas katalizatoriumi, kol nežinojome, kad jis gali stipriai oksiduoti. Tačiau tada katalizė vyko tik išilgai plokštės kraštų, o oksidacija leido naudoti visą paviršių dėl šios medžiagos išskirtinumo — ant jos paviršiaus susidaro monatominiai centrai, kurių metu vyksta cheminė reakcija", — teigė Pavelas Sorokinas, neorganinių nanomedžiagų laboratorijos tyrėjas.
Anot jo, dviejų dimensijų medžiagų kaip katalizatorių naudojimo klausimas vis dar yra pirminio laboratorinio tyrimo ir teorinio modeliavimo stadijoje. Šiandien pagrindinė studijų sritis — elektroninių prietaisų puslaidininkiai.
Šiuo metu mokslininkai įrodė laboratorinių mėginių efektyvumą, tačiau šios technologijos įdiegimas — ateities klausimas. Tyrėjų komanda toliau dirba ieškodama perspektyvių dviejų dimensijų junginių, skirtų katalizei.