|  | 14 сентября 2014 | Энергетика, Экология

Разработан новый метод извлечения водорода из воды, работающий в 30 раз быстрее традиционного электролиза

Насыщенный водородом посредник


Ученые из университета Глазго (University of Glasgow, UoG) разработали новый метод расщепления воды на кислород и водород, который представляет собой топливо для источников экологически чистой энергии, таких, как водородные топливные элементы. Но самое интересное заключается в том, что этот новый процесс не только более безопасен, но и способен обеспечить в 30 раз большую производительность по водороду, нежели другие существующие на сегодняшний день методы. И столь привлекательные показатели нового процесса позволяют рассматривать его в качестве решения вопроса хранения и транспортировки энергии, получаемой из возобновляемых источников, которая может храниться в виде водорода сколь угодно длительное время.

В природе вода расщепляется на составные части под воздействием солнечного света в результате процесса фотосинтеза. Выделяющийся при этом водород, вступая в реакцию с углекислым газом из атмосферы, образует цепочки органических соединений, из которых формируются ткани растущего растения. Получающийся при этом кислород является побочным продуктом и выбрасывается в окружающую среду, что дает возможность дышать всему живому на нашей планете. Процесс электрического расщепления воды, используемый для искусственного получения водорода, более энергоемок и опасен, нежели процесс естественного фотосинтеза. При проведении традиционного процесса электролиза (proton exchange membrane electrolyze, PEME) существует высокая вероятность смешивания водорода и кислорода, образующих взрывоопасный гремучий газ, и при этом требуются существенные дополнительные затраты энергии, идущей на разделение газов и очистку водорода от остаточных следов кислорода.

Процесс, разработанный исследовательской группой профессора Ли Кронина (Lee Cronin), лишен большинства вышеописанных недостатков традиционных процессов электролиза. В этом процессе не используются дорогостоящие катализаторы на базе драгоценных или редкоземельных металлов, эту роль выполняет жидкая "губка", так называемый окислительно-восстановительный посредник (redox mediator). Эта губка полностью поглощает выделяющийся свободный водород и образует полностью безопасное водородосодержащее неорганическое соединение. В ходе этого процесса выделяется лишь чистый свободный кислород, который без проблем сбрасывается в атмосферу.

Профессор Кронин


Раствор окислительно-восстановительный посредника, химический состав которого по понятным причинам держится в тайне, изначально имеет синий цвет. При подаче на электроды устройства-электролизера электрического тока посредник начинает поглощать выделяющийся водород и его цвет, по мере насыщения, начинает сдвигаться к желтому цвету. А при полном насыщении посредника водородом он практически теряет каталитические свойства, что приводит к автоматическому прекращению процесса электролиза. Высвобождается связанный посредником водород достаточно просто, для этого требуется лишь поместить в раствор насыщенного посредника специальный катализатор. При этом скорость выделения чистого водорода в 30 раз превышает скорость выделения водорода в процессе традиционного PEME-электролиза.

Следует отметить, что получаемый в результате описанного выше процесса водород можно хранить и транспортировать в абсолютно безопасном виде, в виде концентрированного раствора насыщенного вещества-посредника. Также достаточно просто выделять связанный посредником водород и точно регулировать его количество, опуская в раствор катализатор, имеющий определенную площадь. К сожалению, некоторые характеристики, такие, как долговечность вещества-посредника, самопроизвольное выделение связанного водорода и т.п., вышеописанных процессов еще не до конца установлены и это требует проведения дополнительных исследований.

Профессор Кронин оценивает, что для доведения разработанных его группой технологий до уровня практического использования может потребоваться еще несколько лет исследований. И сейчас эта группа ищет заинтересованные организации, которые готовы вложить свои средства в эту перспективную разработку.




Ключевые слова:
Вода, Кислород, Водород, Расщепление, Энергия, Топливо, Элемент, Электролиз, Раствор, Вещество, Посредник, Хранение

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые-химики разработали новую технологию получения экологически чистого в ...
  • Найден новый недорогой катализатор, расщепляющий воду на кислород и водород ...
  • Компания HyperSolar собирается строить "солнечную" установку для производ ...
  • Новый недорогой металлический катализатор - большой шаг в сторону водородно ...
  • Новый процесс получения чистого водорода с помощью морских водорослей.




  • 14 сентября 2014 22:10
    #1 Написал: kasanabeer

    Публикаций: 0
    Комментариев: 115
    Чего то нестыковка какая-то: "Разработан новый метод извлечения водорода из воды, работающий в 30 раз быстрее традиционного электролиза". А по факту лишь скорость выделения H из накопившего H катализатора-посредника быстрее прочих таких реакций.
        
    14 сентября 2014 23:03
    #2 Написал: Fenito

    Публикаций: 0
    Комментариев: 35
    Я уже давно слышу, что машина может ездить на обычной воде, а тут всё какие то технологии...
        
    22 сентября 2014 20:32
    #3 Написал: kasanabeer

    Публикаций: 0
    Комментариев: 115
    Fenito, может то машина может, но на дистиллированной воде, а иначе накипь на цилиндре
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.