فناوری نانویی ارائه شده توسط سان‌گرین (SunGreenH2)، ظرفیت تولید سبز هیدروژن را تا دو برابر افزایش می‌دهد. این استارت‌آپ با ایجاد سطوح نانویی در سطح الکترودهای مورد استفاده برای فرایند الکترولیز، سطح واکنش را زیاد نموده و در عین حال لزوم استفاده از عناصر کمیاب را به شکل قابل توجهی کاهش داده است.

امروزه تولید و استفاده از هیدروژن در همه جای دنیا در مقیاس‌های صنعتی انجام می‌شود. با این وجود، اگر قرار بر ایجاد اقتصاد هیدروژنی باشد، باید چند چیز اساسی تغییر کند که یکی از مهمترین آن‌ها، نحوه تولید هیدروژن است. در حال حاضر، بیشترین میزان تولید هیدروژن از طریق سوخت‌های فسیلی انجام می‌گیرد و برای حرکت به سمت تولید هیدروژن سبز، نیاز به اعمال تغییرات جدی در فناوری‌های موجود می‌باشد. اگر بخواهیم هیدروژن را از گاز طبیعی، نفت و زغال سنگ تهیه کنیم، داشتن یک سیستم باتری هیدروژنی برای انرژی‌های تجدیدپذیر چه فایده‌ای خواهد داشت؟ در همین راستا، سان‌گرین با استفاده از پتانسیل‌های فناوری نانو، دستیابی به این تغییر قابل توجه را ممکن نموده و با سوپرشارژ نمودن فرایند الکترولیز، امکان دو برابر شدن میزان تولید مستقیم هیدروژن از آب را فراهم می‌نماید.

فرآیند الکترولیز، مولکول‌های آب را به اتم‌های تشکیل‌دهنده آن تفکیک نموده و هیدروژن و اکسیژن تولید می‌کند. با این وجود، برای تولید کاتالیزورها و غشاهایی که بخش‌های هر سلول الکترولیز مدرن را تشکیل می‌دهند، انرژی زیادی نیاز بوده و عناصر گران‌قیمتی مانند پلاتین مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ بنابراین، هیدروژن سبز چندین برابر گران‌تر از هیدروژن کثیف خواهد بود. سان‌گرین که در سال 2020 میلادی تأسیس شده، به کمک فناوری خود تحول بزرگی در این فرایند و سلول‌های الکترولیز ایجاد نموده که می‌تواند تولید هیدروژن سبز را به یک فرایند اقتصادی و مقیاس‌پذیرتر تبدیل نماید. این شرکت مدعی است که با تغییراتی که در الکترودها ایجاد می‌کند، می‌تواند تولید هیدروژن را دو برابر نموده، هزینه را کاهش دهد و وابستگی به پلاتین و سایر عناصر کمیاب را کاهش دهد.

تولیکا راج (Tulika Raj)، مدیرعامل و هم‌بنیانگذار این استارت‌آپ در خصوص فناوری ارائه شده می‌گوید: «ما در حال ساخت یک کاتد آلیاژی هستیم که سطح موجود برای واکنش را دو برابر می‌کند. در نتیجه این افزایش سطح، میزان هیدروژن تولیدی نیز دو برابر می‌گردد. اما این کافی نیست؛ فرایند باید مقیاس‌پذیر و قابل ساخت باشد و این با استفاده از فلزات گرانبها سازگار نیست. در این راستا نیز، ما مقدار مورد نیاز این عناصر را 30 برابر کاهش می‌دهیم. عملاً تمام فرایندهای مدرن الکترولیز می‌توانند از این الکترودهای بهبود‌یافته استفاده کنند و ایده ما این است که کل صنعت را ارتقا دهیم.»

این ماده به دقت مهندسی شده تا با سایر اجزای شیمیایی فرآیند الکترولیز (عمدتاً آب و کاتالیست) تعامل داشته باشد. در واقع، نوعی ساختار اسفنجی سه‌بعدی به جای یک ساختار مسطح یا خشن ایجاد شده و بدین وسیله، میزان سطحی که واکنش می‌تواند بر روی آن رخ دهد، دو برابر شده است.

یکی از نقاط ضعف استفاده از نانوساختارها این است که بسیار شکننده و مستعد به تخریب بوده و این در طول زمان اثربخشی آن‌ها را کاهش می‌دهد. سان‌گرین با ارائه یک مفهوم جدید به نام «کاتالیست قربانی‌شونده»، بر این نقص هم غلبه نموده است. راج در این خصوص ابراز داشته: «افزایش سطح و تنظیم حالت کریستالی مواد رسوب‌شده، به ترتیب منجر به بهبود عملکرد و پایداری می‌شود؛ استفاده از کاتالیست قربانی‌شونده، منجر به افزایش قابل توجه طول عمر کاتالیست اصلی می‌گردد. در تکنولوژی‌های موجود، به دلیل خوردگی کاتالیست، عملکرد الکترود کاهش می‌یابد. این در حالی است که در فناوری توسعه‌یافته توسط سان‌گرین، خوردگی کاتالیست منجر به افزایش سطح شده و این، تأثیر خوردگی را جبران می‌کند.»

گفتنی است، یکی دیگر از هم‌بنیا‌نگذاران این استارت‌آپ، «سعید مسعودی‌پناه»، دانش‌آموخته دکتری دانشگاه نانیانگ سنگاپور می‌باشد.

مرجع: «TechCrunch»