Исследователи Техниона нашли метод безопасного производства водорода на энергии Солнца

​Новая модель электролиза решает проблемы как чистой энергии, так и безопасности производства.​

В марте 2017 года исследователи Техниона - израильского технологического института - поразили научный мир, сообщив о том, что им впервые удалось разработать теорию раздельного метода производства водорода​ из воды.

Вместо одной ячейки электролиза, где вода распадается на водород и кислород, исследователи разработали систему, в которой водород и кислород образуются в двух разных, отделенных друг от друга ячейках. Поскольку смешивание кислорода и водорода чревато взрывом, новый метод делает извлечение водорода более дешевым и безопасным. Исследователи даже представили доказательство работоспособности своей идеи в виде лабораторной модели.

И вот теперь в своей статье в научном журнале Joule израильские ученые представили практическую реализацию своих идей - прототип фотоэлектрохимической системы, которая производит водород и кислород в двух отдельных ячейках, используя в качестве источника энергии только солнечный свет. Эксперимент проходил на химико-технологическом факультете Техниона и длился 10 дней по 8 рабочих часов каждый, продемонстрировав эффективность новой системы при естественном солнечном освещении.​

Сегодня водород популярен и необходим нам, как никогда раньше. Большая часть производимого в мире водорода используется для изготовления аммиака - он, в свою очередь, необходим для производства сельскохозяйственных удобрений. Водород является также одним из ведущих альтернативных источников топлива, особенно в автомобильной промышленности. На транспорте водород имеет несколько преимуществ по сравнению с минеральным топливом:

• он может быть получен из воды с использованием чистой энергии (например, солнечной), создавая таким образом полностью экологический топливный цикл;
• производство водорода из воды позволяет хранить возобновляемую энергию, такую, ​​как солнечная и ветровая, которая доступна не всегда;
• в отличие от дизельных и бензиновых двигателей, которые загрязняют воздух​а, единственным побочным продуктом водородных двигателей является вода.​

До сих пор основная часть производства водорода использовала в качестве сырья природный газ, однако этот производственный процесс чреват выбросами углекислого газа (CO2). Альтернатива, известная каждому школьнику - это электролиз воды, однако в промышленных объемах электролиз значительно дороже и потребляет много электроэнергии. Теперь, благодаря работе исследователей Техниона, новая модель производства водорода из воды, решающая проблемы как чистой энергии, так и безопасности производства, открывает путь к настоящей революции в электролизе. Исследователи надеются, что ученые и промышленность подхватят их инициативу, и доведут разработанную ими систему до этапа коммерческой реализации.

Исследованием руководила Авигайль Ландман (докторант программы Nancy & Stephen Grand Technion Energy Program (GTEP)) совместно с Раван Халаби с факультета материаловедения и инженерии. Исследование проводилось под совместным руководством профессора Гидеона Градера, декана факультета химической инженерии, и профессора Авнера Ротшильда с факультета материаловедения и инженерии в сотрудничестве с профессором Аделио Мендесом и доктором Паулой Диас из Университета Порту в Португалии.

Исследование было поддержано Энергетической программой Техниона им. Нэнси и Стивена Гранд (GTEP), донорским грантом Эда Сателла (США), Фондом Аделис, Министерством энергетики Израиля и Европейской комиссией (два гранта ERC) и Национальным научным фондом США в рамках PAT Excellence Center.​

Источник: MFA
Фото: Технион