Ученые из Университета Тохоку разработали новый метод производства и хранения экологически чистого водорода. Специалисты использовали для этого обычные пекарские дрожжи и доступные соли железа. Статья опубликована в журнале Journal of Materials Chemistry A.
Водород считается одним из самых перспективных источников экологически чистой энергии в мире. При одинаковом весе он хранит почти в три раза больше энергии, чем классический бензин. Кроме того, прямое использование этого топлива не приводит к выбросам углекислого газа в атмосферу.
Несмотря на очевидные плюсы, хранение и транспортировка этого энергоемкого ресурса остаются сложными и дорогостоящими процессами. Решить проблему удалось благодаря системе жидких органических носителей. Технология позволяет аккумулировать и высвобождать газ посредством обратимых химических реакций.
В качестве основы разработчики использовали многоатомные спирты и поликетоны. Ключевую роль в процессе сыграли пекарские дрожжи, вода и специальный биологический кофермент. При их смешивании поликетон эффективно трансформируется в спирт, насыщенный ценным водородом.
Отказ от высокого давления
Традиционные методы требуют предварительной очистки, сильного сжатия и лишь затем закачки газа в резервуары. Новый подход полностью исключает эти энергозатратные промежуточные этапы из производственной цепочки. Водород из устойчивых источников сразу фиксируется непосредственно в органической молекуле.
Когда потребителю требуется получить энергию, многоатомный спирт конвертируется обратно в исходное состояние. Испытания показали, что высвобождение газа запускается воздействием света в присутствии ионов железа. Этот металл стоит дешево и широко распространен в земной коре, что выгодно отличает его от применяемых сейчас катализаторов из драгметаллов.
Полученный цикл экологичного производства работает на основе доступных материалов и безопасных биокатализаторов. В ближайшее время инженеры планируют протестировать метод с использованием этиленгликоля. После этого команда приступит к масштабированию системы для применения в промышленности.
Ранее ученые оценили потенциал резервуаров для природного газа и водорода.