Катализатор, захранван със светлина, прави печеливш водород от вонящи отпадъчни газове

Сподели

Известно е, че сероводородът мирише като развалени яйца и допринася за насълзяването на очите, ниско висящ удар към букета от най-лошите пердаши. Освен това е токсичен, корозивен, запалим и се произвежда в големи количества като скъп за третиране вторичен продукт в петролните рафинерии. Сега изследователите са открили лесен и печеливш начин да го превърнат във водород.

Настоящият метод за справяне с това нещо – неизбежен отпадъчен продукт, когато рафинирате нефт или природен газ – е да го нагреете с въздух до между 800-1100 °C (1470-2000 °F), след което да го прекарате през серия от кондензатори, пренагреватели и каталитични реактори за превръщането му в сяра и вода в това, което е известно като процес на Клаус. Сярата може да бъде продадена, но свързаните с това високи температури правят този процес гладен за енергия.

Сега изследователи от университета Райс казват, че са намерили начин почти да премахнат това потребление на енергия и свързаните с него емисии, като същевременно възстановяват сярата и улавят полезния водороден газ за зареждане.

Новият процес използва нанопроектиран прахообразен катализатор от силициев диоксид, като всяко зърно е изпъстрено с наночастици злато с ширина само милиардни от метъра. Тези златни частици реагират силно на определена дължина на вълната на видимата светлина, изстрелвайки краткотрайни електрони, известни като „горещи носители“, които носят достатъчно енергия, за да разделят H2S молекули ефективно в H2 и S за отделно улавяне.

Процесът може да се захранва изцяло от слънчева светлина и по този начин повече или по-малко безплатно за една рафинерия по отношение на оперативните разходи, където има налична слънчева светлина. Но според изследователския екип той работи добре и с изкуствена светлина и може да се окаже толкова евтин и ефективен, че можете да го пуснете със собствено LED осветление с ниска мощност и да събирате водород и сяра, докато почиствате канализационните газове под земята.

„Емисиите на сероводород могат да доведат до солидни глоби за индустрията, но санирането също е много скъпо“, каза Наоми Халас, водещ автор на изследването и съосновател на Syzygy Plasmonics, която е лицензирала новата технология за комерсиализация. „Изразът „променящ играта“ се използва прекалено много, но в този случай е приложим. Прилагането на плазмонична фотокатализа трябва да бъде много по-евтино от традиционното възстановяване и има допълнителен потенциал за превръщане на скъпоструващо бреме във все по-ценна стока.

Докато този метод действително би трябвало да намали въглеродните емисии поради значителната употреба на енергия, която избягва в процеса на рафиниране, изглежда малко вероятно полученият водород да отговаря на критериите за „зелена“ класификация, тъй като в крайна сметка той идва от изкопаеми горива .

Проучването е достъпно в списанието Енергийни писма на ACS.

източник: Университет Райс



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели