Эффективность 98% и никаких мембран. Израильские ученые нашли способ удешевить зеленый водород
Зеленый водород давно считают средством избавления тяжелой промышленности от вредных выбросов, однако его массовое внедрение до сих пор сдерживается высокой себестоимостью.
Главная проблема классического электролиза заключается в том, что половина дорогостоящей электроэнергии расходуется на получение обычного кислорода, который просто выбрасывают в атмосферу без какой-либо финансовой выгоды.
Химики из Израильского технологического института «Технион» нашли способ превратить этот бесполезный побочный процесс в источник солидных доходов.
Исследователи научились заменять процесс образования кислорода параллельным синтезом эпоксидов — ценного сырья для производства полимеров, клеев, красок и современных фармацевтических препаратов. Об этом пишет издание Interesting Engineering .
Команду возглавили профессор факультета материаловедения Авнер Ротшильд и ученый Гуйлинь Жуань, которые уже подали заявку на регистрацию патента в Соединенных Штатах.
Лабораторные испытания продемонстрировали рекордную энергетическую эффективность на уровне 98% как при выделении водорода, так и при синтезе органического сырья. Это означает, что лишь незначительные 2% электрического заряда теряются в побочных реакциях, а плотность тока в системе уже соответствует промышленным нормам.
Главное инженерное решение заключается в полном отказе от внутренних разделительных мембран, которые обычно делают электролизеры хрупкими и слишком дорогими. Ученые оптимизировали весь процесс в комплексе, объединив специальные электроды, растворитель и окислительно-восстановительный посредник для безопасного параллельного протекания реакций в одном объеме.
Эта технология основана на предыдущих разработках группы профессора Ротшильда, которые в свое время легли в основу коммерческой компании H2Pro. Исследование было профинансировано Европейским исследовательским советом в рамках грантового проекта H2Bro совместно с Советом по высшему образованию Израиля.
Одновременное производство двух коммерческих продуктов способно наконец сравнять стоимость «зеленого» водорода с ценой более дешевого топлива из ископаемых источников. Ученым еще предстоит проверить стабильность реакций на крупных предприятиях, однако коммерческие перспективы этой технологии уже вызвали большой интерес в промышленности.