Команда ученых Кембриджского университета разработала новый способ производства устойчивого и относительно дешевого топлива. Их технология позволяет при помощи света выделять из биомассы чистый водород.
Одной из серьезных проблем современного общества является переработка отходов. Истощение природных ресурсов заставляет и правительства, и бизнесменов задумываться над получением энергии из мусора.
Биомасса всегда была источником тепла и энергии для человека. Нефть – это не что иное, как биоматериалы, миллионы лет подвергавшаяся воздействию высокого давления и температур.
Главным компонентом растительной биомассы является лигноцеллюлоза. До недавнего времени её переработка в водород проводилась путём газификации при высоких температурах.
«Лигноцеллюлоза – это природный эквивалент армированного бетона. Она состоит из крепких кристаллических волокон целлюлозы, скреплённых лигнином и гемицеллюлозой, которые действуют как клей. Лигноцеллюлоза придаёт растениям механическую прочность и устойчивость, но одновременно она крайне затрудняет их химическую переработку», – говорит доктор Мориц Кюнель с факультета химии Кембриджа.
Новая технология основана на принципе фотокаталической переработки. Наночастицы-катализаторы добавляются в щелочную воду, в которой плавает биомасса. Затем смесь помещается перед источником света. Под воздействием фотонов биомасса выделяет водород, который собирается с поверхности. Полученный газ чист и может быть источником энергии.
Наночастицы способны поглощать солнечную энергию и использовать её для сложных химических реакций, в результате которых из воды и биомассы выделяется водород. В качестве побочных веществ после сложных процессов получаются муравьиная кислота и карбонаты.
«Биомасса содержит много энергии, однако её очень сложно добыть из длинных и массивных структур. Наш метод позволяет легко выделить пригодный к использованию водород. Мы создали комбинацию катализатора и смеси биомассы с водой, для извлечения водорода из которой нужен лишь солнечный свет», – отмечает соавтор исследования доктор Дэвид Уокерли.
В экспериментах использовались различные виды биомассы. В тестовые сосуды помещались кусочки дерева, бумаги и листьев, не прошедшие никакой предварительной обработки.
Разработка технологии проходила в Лаборатории Кристиана Доплера Кембриджского университета. Глава лаборатории доктор Эрвин Райснер считает полученные результаты превосходными.
«Мы научились выделять водород из биомассы в естественных условиях. Это новая жизнеспособная альтернатива высокотемпературной газификации и другим способам получения водорода», – сказал он.
А что вы об этом думаете?