1 1 1

Velmi ambiciózní cíl americké iniciativy Energy Earthshot, vyhlášené v polovině roku 2021, je mj. snížit do konce dekády výrobní cenu zeleného vodíku ze současných zhruba 5 USD za kilogram pod 1 USD za 1 kilogram vodíku (cíl „1 1 1“). To by velice pozměnilo ekonomiku (zejména výrobu oceli, amoniaku, nákladní dopravu, …) a podnítilo inovace vodíkových technologií.

Elektrolytický rozklad vody je znám již od 19. století. Jeho širší průmyslové využití zásadně ovlivňuje cena elektrické energie. Elektrolyzéry s polopropustnou membránou, která propouští protony, ale je bariérou pro molekuly kyslíku a vodíku, představují novou generaci elektrolyzérů. Pracují při nižších teplotách a mají vyšší účinnost. Jejich širokému využití brání cena katalyzátorů pro anodu založených na sloučeninách iridia, jehož současná cena se pohybuje v oblasti 160 000 USD za kilogram. Proto se intenzivně hledají katalyzátory, které nejsou založeny na drahých a vzácných prvcích skupiny platiny (viz též Petr Krtil, Katalyzátory nad zlato, Vesmír 101, 235, 2022/4). Badatelé z Argonne National Laboratory a Sandia Laboratory učinili nemalý krok k dosažení cíle iniciativy Energy Earthshot. Rozluštili totiž kritické strukturální změny na úrovni atomů, které v katalyzátoru při elektrolýze probíhají, a vyvinuli katalyzátor na bázi kobaltu dopovaného lanthanem a manganem.

Lina Chong et al., Science 2023, DOI: 10.1126/science.ade1499