Новости

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. 

Читайте также: