Медно-титановые катализаторы дают зеленый водород

Инженер Университета штата Делавэр Фэн Цзяо запатентовал процесс, который может стать ключом к производству более экологичного водорода из воды с использованием электричества и медно-титанового катализатора.

Возможно, ученые наконец-то нашли способ использовать водород в качестве чистого и устойчивого источника энергии.

Зеленый водород

Исследователи из Университета штата Делавэр запатентовали новый процесс производства зеленого водорода из воды с использованием медно-титанового катализатора и электричества.

После исследования способов разработки процессов, которые превращают диоксид углерода в полезные химические вещества, такие как этанол и этилен, исследовательская группа разработала эффективную систему, которая превращает диоксид углерода в кислород. Однако им нужен был лучший катализатор для проведения реакции.

Исследователи проверили различные металлы, неожиданно обнаружив, что медно-титановый сплав является одним из немногих недрагоценных катализаторов на основе металлов, который расщепляет воду на газообразный водород и кислород. Поскольку и медь, и титан недороги и относительно доступны, медно-титановый катализатор имеет преимущество перед драгоценными металлами, таким как серебро и платина, которые дороги и дефицитны.

В настоящее время водород получают с помощью паровой метановой конверсии - процесса, при котором природный газ и высокотемпературные молекулы водорода освобождаются от метана. Однако побочным продуктом этого процесса обычно является углерод в форме диоксида углерода.

«Таким образом, вы можете производить водород дешево, но с экологическими проблемами - выбросами углекислого газа», - говорится в заявлении инженера Университета штата Делавэр Фэна Цзяо.

Медь, как известно, хороша для проведения как тепла, так и электричества, что делает ее очевидным выбором для электропроводки. Однако медь сама по себе не может эффективно производить водород.

Добавление небольшого количества титана решает проблемы этого катализатора, потому что, два металла вместе создают активные центры, которые способствуют сильным взаимодействиям между атомами водорода и поверхностью катализаторов способом, который сопоставим с производительность более дорогих катализаторов на основе платины.

«С небольшим количеством титана медный катализатор ведет себя примерно в 100 раз лучше, чем просто медь», - сказал Цзяо.

Традиционные химические процессы обычно начинаются с ископаемого топлива, такого как уголь или газ, и добавления кислорода для производства различных химикатов. Однако с водородом возможна обратная химическая реакция.

«Мы можем начать с наиболее окисленной формы углерода - углекислого газа - и добавить водород для производства тех же химических веществ, которые имеют большой потенциал для сокращения выбросов углерода», - сказал Цзяо.

Каждый раз, когда Цзяо и его команда изобретают процесс, они проводят анализ жизненного цикла, чтобы оценить экономику того, как технология сопоставима с другими методами.

Медно-титановые катализаторы производят водородную энергию из воды более чем в два раза эффективнее, чем современный платиновый катализатор. Процесс также может происходить при комнатной температуре, что означает, что энергетическая эффективность катализатора увеличивается, а общие капитальные затраты системы снижаются.

Исследователи планируют масштабировать процесс для коммерческих приложений, чтобы добиться большей экономии.

Они также планируют проверить стабильность катализатора и исследовать различные комбинации металлов, чтобы повысить производительность и снизить стоимость. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet