氢气被认为是一种几乎理想的燃料，因为氢气燃烧时不会散发有害的温室气体，例如二氧化碳，仅散发水蒸气。但是，清洁燃料的时代尚未到来-生产氢太昂贵。原因之一是该方法使用贵金属催化剂。
托木斯克理工大学（TPU）的科学家们发现了一种比铂族金属更实惠的替代品，并开发了一种生产有前途的材料-立方碳化钨的技术。俄罗斯研究人员的发现将如何减少氢燃料的广泛使用-处于削减之中。
为什么是氢？
对氢的需求在增长，其使用量每15年翻一番。该化学元素广泛用于石油工业。
此外，氢在所谓的经济脱碳中起着关键作用，这意味着避免使用碳氢化合物。作为燃料，它是最无害的替代品之一。通过估计BloombergNEF（BNEF），所谓的由电解得到的“绿色”的氢可以温室气体的全球排放减少到2050年的34％。
如今，氢燃料市场的规模估计为7,000亿美元，在最近通过的所有欧盟战略文件中，氢都被命名为 克服COVID-19造成的经济危机的主要增长动力。
生产困难
在地球上几乎没有发现氢气是纯净的；由于化学反应，该元素是从其他化合物中提取的。通常，这是一种在经济上无利可图或很难放在工业轨道上的产品。科学家正在研究使氢气生产更便宜，更容易的各种方法。毕竟，这直接影响到世界转换为绿色燃料的速度。
BNEF专家预测，即使在2030年之前，“绿色”氢气的价格也将刚刚超过2美元/千克，并将在工业（例如钢铁生产）中与煤炭和天然气竞争。到2050年，该化学元素将能够与最便宜的煤炭竞争价格，而不会产生一克的二氧化碳。
前景很好。例如，一年前，德国石油公司壳牌公司开始通过电解建造世界上最大的制氢厂之一。它计划在今年年底开始运行，每年将能够生产多达1300吨的氢气。
便宜的催化剂
通常，氢电解使用由铂族金属（铂，铱，钌及其衍生物）制成的催化剂。它们全部被归类为贵金属并且非常昂贵。
便宜的类似物是立方碳化钨。其生产条件并不简单：合成需要3000°C的温度和非常快速的冷却。但是，托木斯克理工大学的科学家设法开发了一种设备，该设备可以生产出具有高纯度（最高95％）的这种材料。
安装-同轴磁等离子体加速器。它借助等离子流实现了高温和超快冷却。它们的速度超过3 km / s，反应本身不到1 ms。钨和炭黑的可用且相对便宜的粉末被放入促进剂中。在设备的工作室中，初始粉末在等离子体化学反应过程中转变为立方碳化钨。科学家在科学期刊“合金与化合物”中描述了实验结果。
反应期间获得的立方碳化钨的纳米颗粒已成功用于从水中获得氢的反应中。TPU电力和电气工程系副教授Ivan Shanenkov表示，这将使铂族稀有和昂贵的贵金属的使用最少。
下一步是什么
TPU科学家与吉林大学和青岛大学的中国研究人员一起证实了这种材料的前途。将来，科学家计划增加这种材料的催化活性，并完全放弃使用昂贵的贵金属来电催化水中的氢。
