Эффективность получения водорода увеличили в 25 раз - «Технологии»

Ученые из Научного университета Токио впервые применили окись железа (ржавчину) в качестве катализатора для фотохимической реакции, в которой водород производится из органических отходов. В результате удалось выработать в 25 раз больше водорода, чем с помощью прежнего катализатора – диоксида титана.

В Японии и Южной Корее водород рассматривается как чистое топливо будущего. Страны активно готовятся к «водородной экономике», в которой не будет вредных выбросов, а транспорт приводится в движение топливными элементами с двигателями, вырабатывающими качестве выхлопов только воду. Однако надежные экологически нейтральные методы производства водорода пока широко не применяются.

Например, при электролизе расходуется много воды и электроэнергии. Получение водорода с помощью сжигания угля или природного газа ведет к вредным выбросам, нивелирующим все положительные эффекты. С помощью открытых еще в 1970-е годы фотохимических реакций вырабатывается так мало водорода, что они становятся экономически невыгодными с учетом расхода катализаторов.

Японские исследователи уверены, что теперь ситуация изменилась, поскольку они смогли изыскать недорогой и эффективный способ получения водорода. Реакция проходит под светом ртутной либо ксеноновой лампы в присутствии водного раствора метанола. Катализатором служит соединение железа α-FeOOH. Помимо существенного увеличения производительности, железо предотвращает последующее соединение кислорода и водорода, снижая риск образования взрывоопасной смеси. Экспериментальная реакция получения водорода в стабильном состоянии продлилась более 400 часов.

Следующим шагом команды ученых станет более тщательное изучение роли кислорода в этом химическом процессе, поскольку выработка водорода прекращается, как только кислород удаляется из камеры, где проходит реакция. В процессе все еще используется расщепление воды, поэтому ученые также хотят найти способ получения водорода только за счет солнечной энергии без дорогостоящих катализаторов.

Напомним, недавно австралийские исследователи разработали более дешевый и эффективный способ получения водорода из воды с использованием железных и никелевых катализаторов, вместо редкоземельных элементов, вроде рутения, платины и иридия, которые по стоимости обходятся в сотни раз дороже.

Источник: tus.ac.jp