Интересное

Ученые МФТИ нашли способ удешевить производство «зеленого» водорода с помощью марганца и неодима

18 августа 2026, 17:33 — Общественная служба новостей — ОСН

Исследовательская группа Московского физико-технического института предложила инновационное каталитическое решение, которое способно снизить затраты на получение экологически чистого водорода из воды. В основе разработки лежит гетероструктурный композит на основе селенида марганца и оксида неодима — комбинация доступных элементов, демонстрирующая высокую активность в процессах электролиза и открывающая путь к отказу от дорогостоящих благородных металлов.

Водородная энергетика сегодня воспринимается как один из ключевых векторов декарбонизации, ведь сжигание водорода не оставляет углеродного следа, а единственным побочным продуктом реакции выступает водяной пар. Тем не менее, широкомасштабное внедрение этой технологии сдерживается главным препятствием — экономической неэффективностью существующих методов производства. Наиболее чистым с экологической точки зрения способом остается электролиз, при котором молекула воды под действием электрического тока распадается на газообразные водород и кислород. Однако для того, чтобы этот процесс протекал с приемлемой скоростью и не требовал чрезмерных энергозатрат, необходимы катализаторы, снижающие активационный барьер реакции. Наилучшими в этом отношении выступают платина и другие металлы платиновой группы, но их редкость и высокая стоимость делают промышленное применение нерентабельным, что стимулирует мировой научный поиск доступных альтернатив.

Коллектив ученых МФТИ представил в качестве такой альтернативы композитный материал, где компоненты не просто смешаны, а образуют гетероструктуру с развитой межфазной границей. Такая архитектура обеспечивает синергетический эффект: на стыке селенида марганца и оксида неодима возникают электронные перестройки, активирующие поверхность и облегчающие протекание электрохимических превращений. Сулейман Аллахвердиев, профессор кафедры молекулярной и клеточной биологии ФБМФ МФТИ, выступающий соавтором работы, сообщил, что в ходе лабораторных тестов материал показал впечатляющие результаты при работе в щелочной среде. Для создания плотности тока 10 мА/см² катализатору потребовалось перенапряжение всего 83 мВ — столь низкое значение указывает на минимальные потери энергии при генерации водорода. При повышении плотности тока до 100 мА/см² требуемое перенапряжение увеличилось лишь до 152 мВ, а сам образец сохранил свою активность неизменной на протяжении 80 часов непрерывного эксперимента, что подтверждает его высокую устойчивость к дезактивации.

Авторы связывают перспективные характеристики с особенностями микроструктуры материала. Во-первых, на границе раздела двух фаз возникает внутреннее электрическое поле, облегчающее транспорт заряженных частиц и ускоряющее кинетику выделения водорода. Во-вторых, пористая морфология композита обеспечивает максимальный контакт с электролитом, многократно увеличивая число активных сайтов на единицу геометрической поверхности, где непосредственно происходит реакция. Эти два фактора в совокупности позволяют достичь высокой производительности без использования дорогих компонентов.

Следует подчеркнуть, что на данный момент результаты получены в лабораторных условиях на экспериментальных образцах, и до внедрения в промышленность предстоит преодолеть еще немало этапов. Однако фундаментальное значение исследования заключается в демонстрации принципиальной возможности создания недорогих каталитических систем на основе широко распространенных элементов. В случае успешного завершения последующих испытаний на долговременную стабильность, возможность масштабирования и экономическую целесообразность, подобные материалы могут лечь в основу электролизеров нового типа, приближая реальность массового производства дешевого «зеленого» водорода.

Поделиться
Анастасия Болигузова

Журналистикой увлеклась на первом курсе университета, окончила филфак. Работала корреспондентом в "КП-Саратов", а также редактором в издании "Новости Саратова". Люблю длительные прогулки на свежем воздухе, итальянскую кухню и все, что связано с околофутбольным движением.

Последние статьи

Путин: у России есть перспективы экспорта СПГ в Мьянму

Президент России Владимир Путин обозначил наличие благоприятных условий для налаживания экспортных поставок сжиженного природного газа в Мьянму. Об этом во вторник, 18 августа, сообщает РИА Новости. Отдельно глава государства упомянул…

% дней назад

Птаха выступил против отмены концертов Канье Уэста в России

Рэпер Давид Нуриев, известный под псевдонимом Птаха, выступил против призывов отменить концерты Канье Уэста в России. В беседе с NEWS.ru артист заявил, что подобные инициативы могут только усилить недовольство среди…

% дней назад

Перекупщики продают билеты на Канье Уэста в Петербурге за 385 тысяч рублей

После старта продаж билетов на концерты Канье Уэста в Санкт-Петербурге на сайтах-посредниках и площадках объявлений начали появляться предложения по ценам, значительно превышающим официальные. Стоимость отдельных билетов доходит до 385 тысяч…

% дней назад

Spotify и Netflix без VPN: российские операторы нашли новый способ доступа к сервисам

Российские операторы связи начали предоставлять абонентам доступ к ряду популярных зарубежных сервисов без установки VPN и других сторонних приложений. Об этом сообщает «Российская газета» со ссылкой на представителей компаний и…

% дней назад

Зыков заявил, что маркировка ИИ-контента предотвратит популярность нейрослопа

Директор Ассоциации профессиональных пользователей соцсетей и мессенджеров, IT-эксперт Владимир Зыков в беседе с Ридусом оценил инициативу по маркировке контента, созданного с использованием искусственного интеллекта. По его словам, такая мера полезна…

% дней назад

Хинштейн позвал оштрафованного за стрельбу по БПЛА охотника в «БАРС»

Губернатор Курской области Александр Хинштейн обратился к охотнику, получившему штраф за стрельбу по беспилотнику ВСУ в Волгоградской области. Глава региона разместил в своем канале «Макс» приглашение вступить в добровольческую бригаду…

% дней назад