Elektrolytisk vattenklyvning anses allmänt vara den mest genomförbara metoden för produktion av grönt vätebränsle som ett mångsidigt sätt för lagring och långväga transporter för den intermittenta förnybara energin.

Utvecklingen av vattenklyvningsteknik är viktig för Australien som ett land med enorma förnybara energiresurser, enligt Dr Alexandr Simonov från Monash School of Chemistry, och huvudförfattaren till en tidning som publicerades idag i Naturkatalys , som kastar nytt ljus över elektrolytisk vattenklyvning.

"Förnybar energi kräver en energibärare som gör att energi kan transporteras runt Australien och exporteras på det mest effektiva sättet, sade Dr Simonov, som också är medlem i Australian Center for Electromaterials Science.

"I ett praktiskt sammanhang kräver detta robusta elektromaterial – katalysatorer, som kan påskynda två halvreaktioner av vattenklyvningsprocessen – väteutvecklingen och syreutvecklingsreaktionerna, " han sa.

"Vårt forskarteam har introducerat en i sig stabil, "självläkande" katalytiskt system baserat på jordnära element för att främja vattenelektrolysprocessen i en starkt sur miljö och förhöjda temperaturer.

"Katalysatorn visar den senaste aktiviteten, och viktigast av allt, uppvisar oöverträffad stabilitet under ett brett spektrum av aggressiva, tekniskt relevanta förhållanden för vattenklyvning."

Faciliteterna på Monash School of Chemistry, Monash Center of Electron Microscopy, Monash röntgenplattform, CSIRO och australiensiska Synchrotron gav forskare en djup förståelse av katalysatorernas funktionssätt och identifierade vägar för framtida förbättringar.

"Den enastående stabiliteten i driften och den låga kostnaden för det utvecklade katalytiska systemet identifierar det som ett potentiellt lämpligt alternativ för användning i industriell produktion av grönt vätebränsle genom vattenelektrolys, " sa Dr Simonov.

Studie medförfattare och ARC Laureate Fellow vid Monash School of Chemistry, Professor Doug MacFarlane sa att undersökningen av vattenoxidationselektrokatalysatorer är ett kärntema inom Australian Center for Electromaterials Science, där han leder energiprogrammet.

"Det är ytterst viktigt för den snabbt växande nationella sektorn för förnybar energi, " sa professor MacFarlane.

"Detta arbete representerar ett genombrott som kommer att föra billig produktion av grönt väte från förnybara energikällor mycket närmare verkligheten, ", sade han. "Det är en viktig utveckling som ytterligare kommer att etablera Australiens roll som ett globalt kraftpaket i produktion och export av förnybar energi."

Dr Simonov sa att vattendelning i elektrolysörer med sura elektrolyter är mest sannolikt framtiden för produktionen av grönt väte. Dock, förhållandena vid anoderna på sådana anordningar är exceptionellt hårda, vilket gör att även mycket stabila ädelmetaller korroderar.

"Vår strategi är att tillhandahålla medel för en billig katalysator att självläka under operationen, " sa Dr Simonov.