Зеленый водород из морской воды: новый прорыв

Международная команда ученых под руководством Университета Байройта разработала инновационный метод получения зеленого водорода непосредственно из морской воды, исключая необходимость в дополнительных реагентах. Результаты исследования опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Зеленый водород, являясь беспримесным источником энергии, играет ключевую роль в декарбонизации таких секторов, как транспорт, промышленность и энергетика, что обуславливает его стремительно растущий спрос. Получение зеленого водорода из морской воды с использованием солнечного света и без применения расходуемых реагентов представляет собой особенно устойчивый и экологически чистый путь для крупномасштабного производства.

Этот подход не только снижает эксплуатационные расходы и химические отходы, но и открывает дорогу к безуглеродной водородной экономике. В отличие от традиционного водорода, получаемого из ископаемого топлива, зеленый водород производится без выбросов углекислого газа. Наиболее распространенным методом является электролиз, при котором вода расщепляется на водород и кислород с использованием чистой электроэнергии. Однако электролиз требует значительных энергозатрат.

Перспективной и ресурсоэффективной альтернативой являются так называемые фотокаталитические процессы, которые используют солнечный свет вместо электричества для расщепления воды. В этом процессе задействованы светоактивные материалы — фотокатализаторы, поглощающие солнечный свет и обеспечивающие энергию для реакции. Тем не менее, методы крупномасштабного фотокаталитического производства водорода все еще находятся в стадии разработки.

Недавно профессор доктор Шоубик Дас, заведующий кафедрой органической химии I в Университете Байройта, и его международная команда добились успеха в разработке фотокатализатора, способного производить чистый водород непосредственно из морской воды.

«Наше исследование представляет собой первый фотокатализатор на основе никеля, который может расщеплять морскую воду непосредственно под действием солнечного света — без каких-либо расходуемых реагентов или сокатализаторов. Он обеспечивает скорость производства водорода, превосходящую большинство изученных на сегодняшний день однокомпонентных систем», — отмечает Дас.

Кроме того, фотокатализатор устойчив к коррозии хлоридами, которые присутствуют в высоких концентрациях в морской воде, и не подвержен воздействию других компонентов морской воды.

Разработка этого инновационного фотокатализатора знаменует собой существенный шаг к устойчивому энергетическому будущему. Позволяя производить чистый водород непосредственно из морской воды с использованием солнечного света, он способствует переходу к устойчивым, безуглеродным энергетическим системам и снижает зависимость от ископаемого топлива.