Аналитика - Актуальный вопрос

Разработана новая экологически чистая установка для производства водорода

09.11.07 14:39

В штате Миннесота (США) учеными разработан новый эффективный, сверхбыстрый способ получения водорода из биомассы. Ученые говорят, что данный способ действительно может решить проблему энергозависимости стран Запада от поставщиков нефти.

Широко известно, что водород мог бы стать заменой ископаемым видам топлива, но его транспортировка дорога и опасна. Выход очевиден: отказаться от крупных производств водорода и его транспортировки в пользу небольших, водородогенерирующих установок, установленных непосредственно на тех объектах, где водород потребляется.

Новый способ разработан Lanny Schmidt, Brandon Dreyer и группой ученых University of Minnesota's Department of Chemical Engineering and Material Science. Способ получил название «flash volatilization».

В способах, традиционно применяющихся для производства водорода, из биомассы используется газификация сырья (нагрев без доступа кислорода). Новизна предложенной идеи состоит в том, что для ускорения процесса газификации вводится высокоактивный катализатор. Это позволяет увеличить скорость реакции в 100 раз без дополнительных затрат тепла!

Суть процесса в следующем: небольшая капля нефти и сахара, выделенная из биомассы, впрыскивается в закрытую камеру, где находятся катализатор – пена с родием и церием. При попадании капли на катализатор происходит мгновенное окисление (сгорание) летучих частей с выделением тепла. Выделяющееся тепло способствует распаду более стабильных частей и выделению синтетического газа (смесь водорода и СО).

Процесс выглядит просто, но он базируется на сложнейшем комплексе химических реакций. Ключевой элемент в ней – это пена. Применение пены позволяет избежать быстрого окисления поверхности катализатора и образования изолирующего слоя, который бы остановил реакцию.

Синтетический газ может использоваться в двигателях внутреннего сгорания, либо из него может быть получен водород для применения в топливных элементах. В качестве биомассы могут быть использованы любые отходы переработки органических материалов от нефти до кукурузы.

Используя метод «flash volatilization», ученые смогли получить один мегаватт тепла с одного квадратного метра биомассы. При прохождении реакции устойчиво поддерживается температура 800 °C.

Ключевое преимущество технологии заключается в том, что она может использоваться в энергоустановках любого по мощности масштаба. Она может быть легко применена для изготовления локальных источников водорода, который затем может быть использован в топливных элементах.