Ученые из России создали инновационную установку для производства водорода высокой степени очистки — 99,96%. Информация о достижении была обнародована агентством ТАСС со ссылкой на пресс-службу Федерального исследовательского центра “Институт катализа СО РАН” в рамках конгресса “Роскатализ”.
Водород имеет широкий спектр применения: он используется как средство хранения энергии от возобновляемых источников, служит топливом для ракетных двигателей и необходим для синтеза важнейших химических соединений, включая аммиак и хлороводород. Особую значимость приобретает тот факт, что использование чистого водорода способствует решению проблемы глобального потепления, позволяя существенно сократить выбросы углекислого газа в таких отраслях, как тяжелая промышленность и грузоперевозки на дальние расстояния.
«Ученые добились эффективного получения чистого водорода электрохимическим способом. Они запатентовали установку, которая обеспечивает выше 90% извлечения водорода с чистотой 99,96%», — рассказали в пресс-службе.
Процесс получения водорода из углеводородного сырья, спиртов и простых эфиров традиционно приводит к образованию нежелательных оксидов углерода. Исследователи из Института катализа СО РАН предложили инновационное решение этой проблемы, применив электрохимический метод очистки.
В рамках разработки специалисты создали уникальные бифункциональные катализаторы для проведения парового преобразования. На основе этих разработок было создано и запатентовано специальное устройство, ключевым элементом которого является водородный насос с мембраной.
Принцип работы установки заключается в следующем: в реакторе производится водородсодержащая смесь с предельно низким уровнем монооксида углерода. Полученная смесь затем направляется в водородный насос, где происходит финальная стадия очистки и выделение чистого водорода.
«Разработанные нами бифункциональные катализаторы благодаря наличию поверхностных кислотных и медьсодержащих центров обеспечивают полное превращение диметилового эфира, диметоксиметана и метанола в водородсодержащий газ с концентрацией СО менее 1%. Это очень важно, потому что концентрация монооксида углерода напрямую влияет на эффективность работы водородного насоса», — цитирует пресс-служба ведущего научного сотрудника института Сухэ Бадмаева.
Как объяснил специалист, существует прямая зависимость между количеством монооксида углерода в исходной смеси и поляризацией электрода. При увеличении концентрации СО происходит “отравление” электрокатализатора, что приводит к повышенному энергопотреблению при процессе очистки водорода.
Результаты работы установки впечатляют: удается достичь извлечения 90% водорода с рекордной чистотой 99,96% при энергетической эффективности свыше 75%. Дополнительным преимуществом является многофункциональность устройства – оно способно работать не только как генератор водорода, но и как топливный элемент для производства электроэнергии, когда нет необходимости в получении водорода.
На следующем этапе планируется проведение комплексного технико-экономического анализа для обоснования возможности промышленного внедрения подобных установок.
По материалам:
nauka.tass
