Ученые придумали, как быстрее находить дешевые и надежные материалы для производства водорода — перспективного источника чистой энергии. Сейчас водород получают, расщепляя воду электричеством. Этот процесс включает две ключевые реакции: выделение кислорода (OER) и выделение водорода (HER). Некоторые оксиды металлов могут работать как дешевые катализаторы, но в кислой среде они быстро разрушаются.

Результаты опубликованы в издании Journal of the American Chemical Society.

Команда разработала «замкнутую» систему поиска: от анализа данных до тестов в лаборатории. Все этапы связаны цифровой платформой DigCat, которая предсказывает, как поведет себя материал в реальных условиях.

Мы не просто ищем лучшие катализаторы, а создаем умный способ их находить, — говорит Хао Ли из Университета Тохоку.

С помощью этого метода ученые обнаружили, что соединение RbSbWO₆ отлично работает в кислой среде и остается стабильным даже после долгого использования. Это редкий случай для недорогих оксидов.

Метод можно применять и для других реакций — например, превращения CO₂ в топливо или синтеза аммиака. Следующий шаг — расширить базу данных и проверить новые материалы.

Чем лучше мы понимаем поведение поверхностей, тем больше скрытых возможностей находим, — объясняет Ли.

Этот подход ускоряет поиск доступных катализаторов, что критично для масштабирования водородной энергетики. Снижение зависимости от дорогих металлов (вроде платины) сделает «зеленый» водород дешевле, а цифровая платформа DigCat может стать шаблоном для других областей — от CO₂-нейтрального топлива до фармацевтики.

Однако метод все еще требует дорогостоящего оборудования для анализа и синтеза. Кроме того, RbSbWO₆ — лишь один из тысяч возможных кандидатов: реальная эффективность в промышленных условиях пока не доказана.

Ранее ученые разработали новый солнечный катализатор.