Использование природных катализаторов для разработки недорогого способа производства зеленого водорода.

Эксперты из Суонси и Гренобля объединили усилия для разработки практического способа производства зеленого водорода с использованием устойчивых катализаторов.

Теперь исследователи надеются, что их работа станет важным шагом на пути к тому, чтобы сделать производство зеленого водорода более простым, доступным и масштабируемым.

Доктор Мориц Кюнель , старший преподаватель химического факультета Университета Суонси, сказал: «В нашей работе мы используем природные ферменты — гидрогеназы — для получения зеленого водорода с помощью солнечного света. таких элементов, как железо и никель. Однако эти ферменты очень чувствительны и быстро дезактивируются при контакте с воздухом, что делает их практическое использование практически невозможным».

В настоящее время команда разработала специальные растворители, которые позволяют гидрогеназам функционировать в воздухе. Простое помещение их в эти растворители вместо воды делает их более активными и более стабильными, так что их можно практически использовать в воздухе для получения водорода.

Доктор Кристин Кавацца, старший научный сотрудник CEA Grenoble, добавила: «Мы интегрировали синтетические наночастицы с природными ферментами в так называемые гибридные материалы, которые сочетают в себе лучшее из обоих миров для достижения новой, превосходной функциональности. Наночастицы TiO 2 превосходно используют солнечный _свет . генерировать заряды, а гидрогеназы чрезвычайно эффективно используют эти заряды для генерирования зеленого водорода.

«Таким образом, объединение этих двух компонентов позволяет эффективно генерировать зеленый водород из солнечного света, на что не способен ни один из отдельных компонентов».

Исследование объединило опыт Университета Суонси в области фотокатализа, разработки растворителей и его направленность на предоставление практических решений сложных проблем, а также знания об извлечении природных ферментов и их использовании для преобразования возобновляемой энергии в Комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии (CEA) и Университет Гренобль-Альпы (UGA).

Сотрудничество стало результатом стратегического партнерства Swansea с UGA. Выводы исследователей только что были опубликованы в журнале Angewandte Chemie.

Доктор Алан Ле Гофф, старший научный сотрудник CNRS Grenoble, сказал: «Эта работа является вдохновляющим примером того, как объединение опыта нескольких партнеров в рамках международного сотрудничества может привести к новаторским исследованиям».

Зеленый водород необходим в качестве топлива для обезуглероживания транспорта, особенно большегрузных автомобилей, дальнемагистральной авиации и морского сектора, где электрификация еще нежизнеспособна, а также для химической промышленности, особенно для производства удобрений и для энергетического сектора.

Однако затраты на производство зеленого водорода в настоящее время ограничивают его использование в больших масштабах, поэтому это исследование так важно для будущего.

Использование устойчивых катализаторов, таких как гидрогеназы, вместо дорогой платины может снизить стоимость электролизеров и топливных элементов, удешевив производство и использование зеленого водорода. Это также снижает зависимость от импорта, который может быть подорван внешними факторами.