Wetenschappers van diverse Europese universiteiten stellen dat ze een waterstofproductiemethode hebben ontwikkeld waarbij de voor elektrolyse benodigde hoeveelheid energie bijna vijftig procent lager is dan bij de huidige methoden.
Het onderzoeksteam richtte zich op een efficiëntere manier om waterstof te produceren bij de splitsing van water in zuurstof en waterstof door middel van elektrolyse. Ze ontdekten dat de hoeveelheid geproduceerd waterstofgas toeneemt als elektroden met een laagje molybdeenditelluride als katalysator worden gebruikt.
Dat werkt overigens alleen als een specifiek patroon van hoge stroompulsen wordt toegepast. Als die pulsen door het zuurhoudende elektrolyt worden geoptimaliseerd, kan de hoeveelheid benodigde energie met bijna vijftig procent omlaag. De voor een stroomdichtheid van 10mA/cm² benodigde overspanning, waarbij de potentiaal van een metaal verandert door een elektrische stroom, neemt van 320mV af tot 178mV. Volgens de onderzoekers zijn subtiele veranderingen in de elektronische structuur van het elektrodemateriaal dus erg belangrijk.
Aangezien het transport van elektrische ladingen de mate van de versterking van de katalyse bepaalt, denken de onderzoekers dat ontwikkelingen op het vlak van machinelearning kunnen bijdragen aan het optimaliseren van de sequentie van de toegepaste elektrische pulsen, om zodoende de output te maximaliseren. De wetenschappers zien de ontwikkeling van een ai-protocol dan ook als de volgende stap in het onderzoek, zodat in de zoektocht naar de effectiefste elektronische structuren die in katalyseprocessen worden gebruikt, de menselijke input kan worden vervangen.
Het onderzoek is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications, onder de titel The rapid electrochemical activation of MoTe2 for the hydrogen evolution reaction. Wetenschappers van de universiteiten van Glasgow, Lissabon en Kiel, en van de Hongaarse Academie van Wetenschappen hebben aan het onderzoek meegedaan. Het onderzoek is gefinancierd met geld van de Britse Engineering and Physical Sciences Research Council en de Schotse Carnegie Trust.