Ученые из Университета Тохоку придумали способ одновременно делать полезные химикаты и очищать воду от вредных примесей. Предложенная ими новая электрохимическая система превращает вещества из растительного сырья и нитраты из сточных вод в ценные продукты.
В основе технологии — особый катализатор с атомными «мостиками» из никеля, кислорода и ванадия. Он помогает сразу двум процессам идти в одном устройстве: из 1,5‑пентандиола (вещества из биомассы) получается глутаровая кислота, которая нужна для производства полимеров и разных материалов. А нитраты из грязной воды превращаются в аммиак — важный компонент удобрений и промышленных продуктов.
Главное преимущество системы в том, что она экономит энергию. Обычно в подобных установках часть электричества тратится на побочную реакцию, которая не дает полезного результата. Здесь эту реакцию заменили на превращение растительного сырья, и энергия идет на создание ценного вещества.
Катализатор оказался очень эффективным: почти вся подаваемая энергия уходит на нужные превращения. В ходе испытаний система проработала 240 часов на солнечной энергии и произвела десятки граммов нужных веществ. При этом она оставалась стабильной гораздо дольше, чем многие похожие разработки.
Авторы технологии хотят в будущем применять ее в промышленности, в том числе для очистки реальных сточных вод. Идея в том, чтобы из отходов и возобновляемых ресурсов получать полезную продукцию с минимальными затратами энергии. Такой подход может стать важным шагом к более экологичному производству.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в России создали наночастицы для очистки воды от антибиотиков.
