لفترة طويلة، واجهت طريقة تحليل الماء كهربائيًا لإنتاج الهيدروجين مشاكل مثل ارتفاع استهلاك الطاقة وارتفاع تكاليف إنتاج الهيدروجين، مما أدى إلى تقييد ترويج وتطبيق الطاقة الهيدروجينية، والتي تُعرف باسم "الطاقة المطلقة". في 18 سبتمبر، علم المراسلون من منطقة شيانغجيانغ الجديدة، تشانغشا، هونان، أن فريق الدكتور ليو ينغ من شركة Zijin Mining New Energy and New Materials Technology (Changsha) المحدودة، وفريق البروفيسور تشين يو من جامعة جنوب الصين للتكنولوجيا، طوروا مادة جديدة تحتوي على عنصر السيزيوم، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير معدل إنتاج الهيدروجين من التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب للمياه لإنتاج الهيدروجين مقارنة بالتحليل الكهربائي التقليدي للمياه لتكنولوجيا إنتاج الهيدروجين. ومن المتوقع أن يوفر مسارا جديدا لإنتاج الطاقة الهيدروجينية بكفاءة عالية واستهلاك منخفض للطاقة.
وقد نشرت هذه النتيجة مؤخرا في مجلة الطاقة الدولية "رسائل الطاقة الخاصة بالجمعية الكيميائية الأمريكية".
باعتبارها أنظف تكنولوجيا لإنتاج الهيدروجين وتخزين الطاقة، فإن التحليل الكهربائي للمياه لإنتاج الهيدروجين لا يمثل سوى 1٪ بسبب ارتفاع استهلاك الطاقة وارتفاع تكاليف إنتاج الهيدروجين. تمثل كيفية تقليل تكلفة إنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي للمياه تحديًا كبيرًا يواجه الصناعة ومفتاحًا لتحقيق تحول حقيقي في الطاقة الخالية من الكربون.
يركز فريق Liu Ying على تطبيق مزايا الروبيديوم والسيزيوم وغيرها من الموارد التي تقدمها شركة Zijin Mining في مجال الطاقة الجديد. واقترح أن الروبيديوم والسيزيوم لهما نشاط كيميائي قوي وخصائص تأثير كهروضوئية ممتازة، ومن المتوقع أن يمارسوا هذه الخصائص في عملية تحليل الماء كهربائيًا لإنتاج الهيدروجين. وبعد التعاون مع فريق البروفيسور تشين يو من جامعة جنوب الصين للتكنولوجيا، ومن خلال المقارنات والمحاولات المتكررة، قام فريق المشروع بتصنيع مادة مركبة جديدة. لقد وجدت التجارب أن مادة القطب الكهربائي الجديدة المشبعة بالسيزيوم تظهر تفاعلًا كهروكيميائيًا عاليًا للغاية، مما يجعل من الممكن تشغيل عملية التحليل الكهربائي في بيئات ذات درجة حرارة متوسطة ومنخفضة، مما يحسن بشكل كبير الأداء الكهروكيميائي واستقرار إنتاج الهيدروجين الإلكتروليتي، وبالتالي تقليل تكاليف التشغيل بشكل كبير.
"كثافة التيار المشتركة لتقنيات إنتاج الهيدروجين الإلكتروليتي التقليدية مثل الخلايا الإلكتروليتية القلوية وأغشية البروتون هي 0.5 ~ 1.5 أمبير لكل سنتيمتر مربع، ولكن تم زيادة نتائج الاختبار إلى 2.85 أمبير لكل سنتيمتر مربع. ومن المتوقع أن يقلل بشكل كبير من تكاليف الاستهلاك والإنتاج لمواد الخلايا الإلكتروليتية، ويطيل عمر الخدمة، ويقدم مساعدة كبيرة في تسريع الإنتاج الفعال للطاقة الهيدروجينية." قال ليو يينغ. وفي الوقت نفسه، قال إن منجم شيانغيوان للصخور الصلبة الليثيوم متعدد المعادن الواقع في مقاطعة داوشيان بمقاطعة هونان والمملوك لشركة Zijin Mining يحتوي على أكسيد الروبيديوم المرتبط بـ 490 ألف طن وأكسيد السيزيوم المرتبط به بـ 8000 طن. إذا كان من الممكن تطبيق نتيجة البحث هذه على نطاق واسع، فيمكنها حل مشكلة استخدام موارد المعادن الصغيرة الروبيديوم والسيزيوم بشكل فعال.
وفقًا للتقارير، في المستقبل، ستقوم شركة Zijin Changsha New Energy Technology Co., Ltd. بدراسة اختبار الروبيديوم في إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء، بالإضافة إلى تطبيق الروبيديوم والسيزيوم في خلايا البيروفسكايت الشمسية.