Использование солнечного света для извлечения водорода из сточных вод

В статье, опубликованной в феврале. 19 в журнале Energy & Environmental Science, исследователи сообщили, что их процесс удвоил принятую в настоящее время скорость для масштабируемых технологий, которые производят водород путем расщепления воды.
В методе используется специально разработанная камера с черным кремниевым интерфейсом «швейцарский сыр» для разделения воды и выделения газообразного водорода. Этому процессу способствуют бактерии, которые генерируют электрический ток при потреблении органических веществ в сточных водах; течение, в свою очередь, способствует процессу расщепления воды.

Команда под руководством Чжиюна Джейсона Рена, профессора гражданского и экологического строительства и Центра энергетики и окружающей среды Андлингера, выбрала для тестирования сточные воды пивоваренных заводов. Они пропустили сточные воды через камеру, использовали лампу, чтобы имитировать солнечный свет, и наблюдали за разложением органических соединений и образованием пузырей водорода.

Этот процесс «позволяет нам очищать сточные воды и одновременно производить топливо», – сказал Цзин Гу, соисследователь и доцент кафедры химии и биохимии в Государственном университете Сан-Диего.
Исследователи заявили, что эта технология может понравиться нефтеперерабатывающим и химическим предприятиям, которые обычно производят собственный водород из ископаемого топлива, и сталкиваются с высокими затратами на очистку сточных вод.

Исторически сложилось так, что производство водорода основывалось на нефти, газе или угле, а также на энергоемком методе, включающем обработку углеводородного сырья паром. Затем производители химикатов объединяют газообразный водород с углеродом или азотом для создания ценных химикатов, таких как метанол и аммиак.

Эти два ингредиента входят в состав синтетических волокон, удобрений, пластмасс и чистящих средств, а также других товаров повседневного спроса.
Хотя водород можно использовать в качестве автомобильного топлива, химическая промышленность в настоящее время является крупнейшим производителем и потребителем водорода.

Согласно отчету США за 2016 год, для производства химикатов в высокоразвитых странах требуется больше энергии, чем для производства чугуна, стали, металлов и продуктов питания.S. Управление энергетической информации.

По оценкам отчета, производство основных химических веществ будет оставаться основным промышленным потребителем энергии в течение следующих двух десятилетий.
«Это беспроигрышная ситуация для химической и других отраслей промышленности», – сказал Лу Лу, ​​первый автор исследования и младший научный сотрудник Центра Андлингера. “Они могут сэкономить на очистке сточных вод и сэкономить на энергопотреблении благодаря процессу создания водорода.”
По словам исследователей, это первый случай, когда сточные воды, а не лабораторные растворы, были использованы для производства водорода с помощью фотокатализа.

Команда производила газ непрерывно в течение четырех дней, пока не закончились сточные воды, что, по словам исследователей, является значительным, потому что сопоставимые системы, производящие химические вещества из воды, исторически выходили из строя после пары часов использования. Исследователи измерили производство водорода, отслеживая количество электронов, производимых бактериями, которое напрямую коррелирует с количеством производимого водорода. Измерения были на высшем уровне для аналогичных лабораторных экспериментов и, как сказал Рен, в два раза выше, чем у технологий с потенциалом масштабирования для промышленного использования.

Рен сказал, что считает эту технологию масштабируемой, поскольку камера, используемая для изоляции водорода, является модульной, и несколько из них могут быть объединены друг с другом для обработки большего количества сточных вод и производства большего количества водорода.
Хотя анализ жизненного цикла еще не проводился, исследователи заявили, что этот процесс будет по крайней мере энергетически нейтральным, если не энергетически положительным, и устранит необходимость в ископаемом топливе для создания водорода.

Исследователи заявили, что они, вероятно, будут экспериментировать с производством большего количества водорода и других газов в будущем, и с нетерпением ожидают внедрения этой технологии в промышленность.

Меня тут вывоз трупов животных заинтересовал, мне кажется такая информация порадует и заинтересует очень многих. По этому, если вам это интересно, то стоит обязательно посмотреть.

NVP-TECHNO.RU