Учени са открили рецептата за „зеления“ водород на бъдещето

Водородът се разглежда като екологична алтернатива на изкопаемите горива. Той гори без вредни емисии и може да служи като акумулатор за дългосрочно съхранение на енергия. Само водородът може да замени изкопаемите горива в авиацията, корабоплаването и тежката промишленост. Проблемът е, че екологично чистият „зелен“ водород се произвежда с огромни енергийни разходи, което го прави нерентабилен. Затова учените търсят нови начини за производството му.

Австралийски учени от Университета в Аделаида и Центъра за върхови постижения за въглеродни науки и иновации за подобряване на икономическата рентабилност на водородната електролиза разработиха процес и инсталация с по-голяма ефективност от реакциите с разлагане само на вода.

Изследователите предложиха да се произвежда водород от карбамид и подобриха технологията за извличането му от човешка урина и отпадъчни води. Освен това тя решава и проблема със замърсяването на околната среда и намалява емисиите на вредни вещества.

Създаден е електролизер без скъпи полупропускливи мембрани, с катализатор на медна основа и въглероден субстрат. При първите експерименти е използван разтвор на чист карбамид, произвеждан в промишлеността. Този подход обаче е неподходящ за практическо приложение, тъй като самият карбамид се произвежда с висока консумация на енергия и е съпроводен с емисии на въглероден диоксид. Въпреки това подходът се оказа успешен – електролизата на водород от разтвор на карбамид изискваше значително по-малко енергия, отколкото при използването на чиста вода.

На следващия етап изследователите използват обикновена човешка урина. Поради високото съдържание на химически активни хлорни йони в нея, катализаторите трябвало да бъдат заменени: в противен случай хлорният газ разрушавал електродите и инсталацията бързо се проваляла. Изборът паднал върху платината – скъп, но приемлив вариант за експерименти. Експериментите показват, че електролизата на водород от урина в новите условия изисква 20-27% по-малко енергия, отколкото при използването на чиста вода. Учените възнамеряват да намерят по-евтин катализатор и да преминат към практическо прилагане на технологията.