Изследователите успяват да произведат високоефективен, евтин зелен водород.
Изследователи от университета в Тел Авив успяха да произведат „зелен“ водород с помощта на зелено електричество – водородът се произвежда без замърсяване на въздуха, с високо ниво на ефективност, като се използва биокатализатор. Водородът е необходима суровина както за селското стопанство, така и за промишлеността, но 95% от водорода, произвеждан в света днес, е „черен“ или „сив“ – произведен от въглища или природен газ и отделящ 9-12 тона въглероден диоксид за всеки тон на водород.
Новият метод е разработен от докторанта Ицхак Гринберг и д-р Орен Бен-Цви, под ръководството на проф. Ифтач Якоби от Училището по растителни науки и хранителна сигурност към Факултета по природни науки и проф. Лихи Адлер-Абрамович от Факултет по дентална медицина и Център за нанонауки и нанотехнологии. Обещаващите резултати от изследването бяха публикувани в списанието Carbon Energy, фокусирайки се върху модерни материали и технологии за чиста енергия и намаляване на емисиите на CO2.
водородна централна реклама
Ицхак Гринберг каза:
Водородът е много рядък в атмосферата.
„Въпреки че се произвежда от ензими в микроскопични организми, които получават енергията за това от процесите на фотосинтеза. В лабораторията ние „електрифицираме“ тези ензими, тоест електрод осигурява енергията вместо слънцето. Резултатът е особено ефективен процес, без изискване за екстремни условия, който може да използва електричество от възобновяеми източници като слънчеви панели или вятърни турбини. Въпреки това, ензимът „бяга“ от електрическия заряд, така че трябва да се задържи на място чрез химическа обработка. Открихме прост и ефективен начин да прикрепим ензима към електрода и да го използваме.
Изследователите са използвали хидрогел (гел на водна основа), за да прикрепят ензима към електрода, и са успели да произведат зелен водород с помощта на биокатализатор и с над 90% ефективност; тоест, над 90% от електроните, въведени в системата, са били отложени във водорода без никакви вторични процеси.
Проф. Iftach Yacoby обяснява, че:
Материалът на самия гел е известен, но нашата иновация е да го използваме за производство на водород.
„Накиснахме електрода в гела, който съдържаше ензим за производство на водород, наречен хидрогеназа. Гелът задържа ензима за дълго време, дори под електрическо напрежение, и прави възможно производството на водород с голяма ефективност и при условия на околната среда, благоприятни за ензима – например в солена вода, за разлика от електролизата, която изисква дестилирана вода.”
Проф. Лихи Адлер-Абрамович добавя:
Друго предимство е, че гелът се сглобява сам – поставяте материала във вода и той се утаява в нанометрични влакна, които образуват гела.
„Демонстрирахме, че тези влакна също могат да залепят ензима към електрода. Тествахме гела с два други ензима, в допълнение към хидрогеназата, и доказахме, че той е в състояние да прикрепи различни ензими към електрода.
Д-р Орен Бен-Цви каза:
Днес „зеленият“ водород се произвежда предимно чрез електролиза, която изисква благородни и редки метали като платина, заедно с дестилация на вода, което прави зеления водород до 15 пъти по-скъп от замърсяващия „сив“.
„Надяваме се, че в бъдеще ще бъде възможно да използваме нашия метод с търговска цел, да намалим разходите и да преминем към използване на зелен водород в промишлеността, селското стопанство и като източник на чиста енергия.“
