В ходе революционного прорыва в технологии чистой энергии исследовательская группа во главе с профессором Хо-Сю Чоу с кафедры химической инженерии Национального университета Цинхуа (NTHU) на Тайване добилась прорыва в производстве водорода из морской воды. Инновационное использование краун-эфира (CE) для улавливания ионов натрия в морской воде значительно улучшило как скорость, так и выход водорода, что ознаменовало значительный прогресс в поисках «зеленого» водорода.
Это новаторское исследование получило международное признание, а его работа была опубликована на обложке престижного энергетического журнала Advanced Energy Materials.
Преодоление трудностей при производстве водорода в морской воде
Применение фотокатализаторов для производства водорода столкнулось с существенным препятствием – накоплением солей натрия из морской воды на поверхности фотокатализатора, что снижает эффективность производства водорода. Чтобы решить эту проблему, команда профессора Чоу разработала новую технологию, которая включает CE в структуру полимерных фотокатализаторов. Этот новаторский подход эффективно предотвращает солеиндуцированную агрегацию, позволяя электронам, генерируемым во время фотокатализа, беспрепятственно соединяться с ионами водорода, что приводит к эффективному производству газообразного водорода.
Роль коронного эфира
Первоначально исследовательская группа использовала длинноцепочечные эфирные соединения для захвата ионов натрия. Однако вскоре они обнаружили, что кольцевая структура CE обладает превосходными способностями по улавливанию ионов. Один из членов команды, Це-Фу Хуанг (Tse-Fu Huang), кандидат наук на кафедре химической инженерии, сравнил это улучшение со стратегической игрой в «пятнашки», где окружение цели оказалось более эффективным.
Значительное увеличение производства водорода
После того, как вмешательство соли было устранено, команда наблюдала заметное увеличение скорости производства водорода. Выход вырос с 15,5 миллимолей водорода на грамм катализатора в час до 39,2 миллимоля, превысив первоначальный выход более чем в 2,5 раза.
Раскрытие потенциала морской воды для получения устойчивой энергии
Профессор Чоу подчеркнул тот факт, что 97% мировых водных ресурсов состоит из морской воды, представляющей собой практически неограниченный ресурс. Морская вода, использованная в экспериментах, была получена из рыбацкой гавани Наньляо в Синьчжу, Тайвань. По мере того, как эта технология продолжает совершенствоваться, появляется потенциал для локального использования морской воды и солнечного света для производства водорода в прибрежных районах, прокладывая путь к нулевым выбросам углерода. Эта многообещающая разработка обладает большим потенциалом для продвижения чистой энергетики и устойчивого развития.
Читайте также:
Преимуществами пластиковых труб из переработанного пластика
Китай становится ключевым игроком на мировом рынке этанола