Hidroenergi Menginspirasi Katalisis Piezoelektrik Skala Besar untuk Evolusi Hidrogen Air Laut

Abstrak
Efek piezoelektrik menghadirkan jalan yang menjanjikan untuk pemanenan dan pemanfaatan energi mekanik tingkat rendah. Namun, tantangan dari kurangnya peralatan industri yang cocok dan mempertahankan kinerja katalitik selama peningkatan skala menghambat rekayasa piezo-katalisis. Di sini, memanfaatkan energi mekanik air untuk menginspirasi piezoelektrik, upaya yang berhasil untuk evolusi H2 air laut piezo-katalisis skala besar dilaporkan untuk pertama kalinya, menunjukkan efisiensi 36,82% untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrogen. Uji peningkatan skala dengan 20 L air laut dilakukan, menghasilkan laju produksi H2 sebesar 0,73 L/jam yang hanya menempati 0,7 m2. Kinerja ini (1,04 L/jam/m2) melebihi produksi H2 air murni fotokatalitik skala besar oleh susunan reaktor panel (0,18~0,25 L/jam/m2) yang dilaporkan pada tahun 2021[1]. Selain itu, aktivitas evolusi H2 dari sistem 20 L tidak menunjukkan penurunan yang jelas dibandingkan dengan sistem 50 mL sebelum ditingkatkan skalanya, karena pemanfaatan sistem piezo-katalis terner, yang memanfaatkan efek kopel sinergis kinetika dan termodinamika. Upaya ini menyediakan prototipe untuk mengejar piezo-katalisis skala besar dan aplikasi rekayasa praktis.