Сетевое издание ENERGOSMI (ЭНЕРГОСМИ). Номер свидетельства СМИ ЭЛ № ФС 77 — 63300.

Южнокорейские исследователи предложили экологичный способ получения водорода с помощью солнечного света и отходов сахарного тростника. Ключевую роль в технологии играет фурфурол — химикат, извлекаемый из биомассы, который участвует в реакции окисления с выделением водорода. Разработанная фотоэлектрохимическая система использует кремниевые и медные электроды: на одном расщепляется вода, на другом окисляется фурфурол. Такой двойной механизм позволяет получать до 1,4 ммоль водорода с квадратного сантиметра в час — почти вчетверо выше контрольного уровня Министерства энергетики США.

Водород (H₂) называют топливом будущего, потому что при его сгорании не выделяются парниковые газы. К тому же, в нем содержится много энергии — в 2,7 раза больше, чем в бензине. Но большая часть водорода сейчас производится из природного газа, а это приводит к выбросу большого количества углекислого газа, который нагревает планету. Чтобы решить эту проблему, ученые создали фотоэлектрохимическую систему производства H₂.

Решение использует солнечный свет для двух параллельных процессов. На медном электроде происходит окисление фурфурола с выделением водорода и ценного побочного продукта — фуроновой кислоты. Одновременно на кремниевом фотоэлектроде идет расщепление воды с тем же полезным выходом — водородом. Благодаря его погружной конструкции система охлаждается.

Высокая эффективность системы обусловлена продуманным управлением энергией. При попадании солнечного света на кремниевый фотоэлектрод генерируются электроны, запуская процесс производства водорода. Кристаллический кремний идеально подходит для генерации большого количества электронов, однако создаваемого напряжения (0,6 В) недостаточно для начала реакции без внешнего источника питания.

Исследователи решили эту проблему, добавив реакцию окисления фурфурола на противоположном электроде, которая стабилизирует напряжение в системе. Электрод был дополнительно защищен никелевой фольгой и стеклянным покрытием.

Этот двойной механизм обеспечивает выход водорода на уровне 1,4 ммоль/см²·ч, что вдвое превосходит показатели традиционных фотоэлектрохимических установок. Практическая производительность почти вчетверо превышает целевой показатель Министерства энергетики США — 0,36 ммоль/см²·ч.

Разработка знаменует собой шаг к водородной экономике, основанной на использовании возобновляемой биомассы и солнечной энергии. В перспективе технология поможет производить чистое и экономичное водородное топливо.

Читайте Insider

Журнал о кабельном бизнесе

Слушайте Kabel.FM

Первое кабельное радио!

Рекомендации по теме

Найден способ добычи лития из нефтегазовых месторождений с помощью растений
Автономное газоснабжение: от установки до заправки газгольдера
МТС создал модуль одного из крупнейших ЦОД России на оборудовании CHINT
Новая архитектура роста: «Сетевая компания» модернизирует операционную модель и структуру управления, усиливает производственные центры
Экономическая эффективность vs качество: стратегия выбора комплектующих для ленточнопильных станков
Новый выпуск облигаций компании «Электрорешения»
Облачные IIoT-решения для промышленной автоматизации от бренда EKF представлены на ведущих отраслевых выставках России
Росатом обозначил пути развития направления сверхпроводящих материалов
Инновационная антенна для Арктики: новая технология укрепляет связь на Северном морском пути