Jakob Kibsgaard og Ib Chorkendorff fra DTU gør i en kommentar i Nature Energy status over de nuværende metoder til spaltning af vand, som er den mest enkle metode til at fremstille hydrogen, og de kommer med en række klare anbefalinger til deres forskningskolleger verden over.
Spaltning af vand foregår i to delprocesser:
[latex] 2H_2O → O_2 + 4H^+ + 4e^− \text{ oxidation} [/latex]
[latex] 4H+ + 4e^− → 2H_2 \text{ reduktion} [/latex]
som samlet set giver denne reaktion:
[latex] 2H_2O → 2H_2 + O_2 [/latex]
Den første delproces kaldes oxygen evolution reaktion (OER), og den bedste kendte katalysator for denne reaktion er iridiumoxid IrO2. Den anden delproces kaldes hydrogen evolution reaktion (HER), hvor den bedste kendte katalysator er platin. Begge processer kræver desuden energi, som i princippet kan skaffes fra bæredygtige energikilder som sol og vind.
Læs også: Dansk topforsker: Nye katalysatorer kan revolutionere kemi-industrien
Selv om det vil være ønskværdigt at finde alternativer til platin for HER, så skriver de to DTU-forskere, at det ikke er prohibitivt at skalere processen op med platin.
Der er langt større udfordringer med OER, hvor det selv under de meste gunstigt tænkte forhold vil kræve omkring 100 ton iridium til at anlæg, der kan levere en effekt i H2 på 1 TW.. Det skal sammenlignes med, at den årlige produktion af iridium er mindre end 10 ton om året,og prisen er er end fordoblet det seneste to år.
I en pressemeddelse fra DTU supplerer Jakob Kibsgaard med denne bemærkning:
»Hvis vi skal lykkes med at lave brint ved elektrolyse i større skala, er det vigtigt, at vi ikke overser den del af processen, der laver ilt. Når energitabet på den side er for stort, bliver den samlede elektrolyse proces ikke et økonomisk interessant alternativ. Derfor er det vigtigt fremover at få et større forskningsmæssigt fokus på den del af processen, der omhandler ilt.«
I deres kommentar peger Kibsgaard og Chorkendorff også på en række måletekniske faldgruber, som let kan få forskere til at mistolke deres data.
