Опубликовано через 2 часа

Благодаря коровьему навозу получение экологически чистого водорода может стать реальностью

В основе нового «революционного» способа производства лежит использование биоугля из отходов животноводства и растениеводства вместо ископаемого топлива.

Учёные заявляют, что обнаружили неожиданного союзника в гонке за создание устойчивого и эффективного водородного топлива — коровий навоз. Согласно недавнему исследованию инженеров Иллинойсского университета в Чикаго, новый метод, сочетающий переработку животных отходов и других побочных продуктов сельского хозяйства с солнечной и ветровой энергией, может снизить энергозатраты на производство водорода на целых 600 процентов.

Водородное топливо долгое время считалось крайне перспективным источником устойчивой энергии, однако большинство существующих сегодня производственных систем по-прежнему сводят на нет всю его пользу. Дело в том, что промышленные объёмы электроэнергии, необходимые для расщепления воды на молекулы водорода и кислорода (процесс, известный как электролиз), обычно получают только за счёт сжигания ископаемого топлива — угля и природного газа. Однако инженеры из UIC решили проверить, можно ли заменить дорогостоящее и сильно загрязняющее окружающую среду топливо на биоуголь — богатый углеродом источник энергии, который получают путём смешивания серной кислоты с отходами сельского хозяйства, животноводства или сточными водами. Их результаты, подробно описанные в новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports Physical Science, выглядят крайне обнадёживающими.

«Это рекордные показатели в мировом масштабе — выше никто не добивался», — заявил в сопроводительном пресс-релизе соавтор работы и постдокторант Рохит Чаухан.

Каждый из протестированных командой видов биоугля — из сахарного тростника, бумажных отходов, пеньки и коровьего навоза — снижал энергозатраты на электролиз. Однако среди пяти вариантов явным лидером оказался биоуголь из коровьего навоза: он сократил потребность в электроэнергии на 600 процентов — до всего лишь одной пятой вольта. В ходе последующего испытания исследователи выяснили, что они могут питать реакцию электролиза с помощью коровьего навоза, используя всего одну солнечную ячейку, которая вырабатывает меньше энергии, чем пальчиковая батарейка. При этом почти 35 процентов энергии из биоугля и солнечного света преобразуется в водородное топливо.

В заявлении для прессы инженер UIC и руководитель исследования Миниш Сингх назвал эти результаты «преобразовательными» и подчеркнул, что их команда первой доказала: такая система не только возможна, но и энергоэффективна.

Новый метод всё ещё нельзя назвать полностью чистым, поскольку сжигание биоугля сопровождается выбросами CO₂. Тем не менее исследователи отмечают, что в будущих конструкциях можно предусмотреть оборудование для улавливания образующегося углекислого газа и даже использовать этот побочный продукт для систем карбонизации напитков или для производства этилена в промышленных целях.

«Это не только расширяет спектр применения биологических отходов, но и позволяет наладить чистое производство различных химических веществ помимо водорода», — добавил в своём заявлении другой соавтор работы, Нишитан Кани. — Такой дешёвый способ получения водорода может позволить фермерам стать самодостаточными в удовлетворении своих энергетических потребностей или открыть для себя новые источники дохода».

Andrew Paul “Cow poop might make cleaner hydrogen gas a reality”

Перевод статьи «Cow poop might make cleaner hydrogen gas a reality» автора Andrew Paul, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык