В условиях глобального потепления и роста загрязнения окружающей среды поиск альтернативных источников энергии становится все более актуальным. Одним из перспективных направлений считается водородная энергетика, поскольку при сжигании водорода выделяется только вода, что делает его идеальным экологичным топливом. Однако до сих пор его производство оставалось дорогим и энергозатратным. Российские ученые совершили важный шаг к решению этой проблемы, разработав катализатор, который значительно ускоряет процесс получения водорода из возобновляемых источников.
Традиционные методы добычи водорода требуют больших энергозатрат, что снижает их экономическую эффективность. Кроме того, большинство современных технологий связаны с использованием ископаемого топлива, что противоречит идее «зеленой» энергетики. Ученые из Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН предложили принципиально новый подход, основанный на фотокатализе — процессе разложения воды и органических соединений под действием света.
Ключевым элементом разработки стал катализатор на основе углерода и азота — безопасных для окружающей среды элементов. Для повышения его эффективности на поверхность материала были нанесены частицы платины, после чего он подвергся обработке перекисью водорода. Это позволило значительно увеличить активность катализатора, особенно при работе с этанолом — его эффективность возросла в 9,5 раза.
Особенность новой технологии заключается в ее универсальности. Катализатор способен работать не только с водой, но и с растительной биомассой, включая глюкозу — основной структурный компонент растений. Это открывает возможности для переработки сельскохозяйственных отходов в чистое топливо, что особенно важно для устойчивого развития агропромышленного комплекса.
«Наш метод позволяет получать водород, используя только возобновляемые ресурсы: воду, биомассу и солнечный свет. Это важный шаг в развитии безопасной для экологии энергетики», — отметила Анна Куренкова, руководитель проекта, научный сотрудник Института катализа СО РАН.
Эксперты подчеркивают, что разработка российских ученых может стать основой для создания новых технологий в водородной энергетике. В отличие от традиционных методов, требующих высоких температур или дорогостоящих реагентов, предложенный подход использует солнечный свет, что делает процесс более экономичным и экологически чистым.
Перспективы применения новой технологии не ограничиваются промышленным производством водорода. Она может быть использована в автономных энергетических системах, например, в удаленных регионах, где доступ к традиционным источникам энергии ограничен. Кроме того, разработка способствует снижению зависимости от ископаемого топлива, что соответствует глобальным трендам декарбонизации экономики.
О производстве водорода сейчас задумываются во многих странах мира. Например, в Южной Корее его предлагается синтезировать из отходов тростника.
