По словам ученых, новая разработка решает проблемы переработки органических отходов, а также позволяет эффективнее производить чистый водород.
Группа исследователей из Южной Кореи усовершенствовала важный компонент биоэлектрохимической ячейки, обеспечив более эффективное производство водорода из микроорганизмов, обнаруженных в отходах. Об этом пишет Tech Xplore.
Сообщается, что биогаз, образующийся в процессе микробного разложения органических отходов, стал перспективным источником для производства "зеленого" водорода. С помощью таких процессов, как паровой риформинг или пиролиз при повышенных температурах, биогаз может быть преобразован в водород.
При этом существующие методы производства биогаза имеют существенные недостатки, в частности выбрасывают углекислый газ и требуют значительных затрат энергии для поддержания высокотемпературных условий. Это создает препятствия для масштабной коммерциализации этих методов.
Чтобы решить эти проблемы, ученые исследуют процесс производства водорода с использованием биоэлектрохимических ячеек. В этом процессе отходы и электричество подаются в биоэлектрохимическую ячейку, где микроорганизмы потребляют органическое вещество, высвобождая электроны и ионы водорода, которые объединяются для производства газообразного водорода.
В издании подчеркнули, что биоэлектрохимические ячейки (БЭЯ) предлагают более устойчивый и экономически эффективный способ производства водорода, чем традиционные технологии. Этот метод позволяет работать при низких температурах и выделяет намного меньше углекислого газа.
Чтобы преодолеть проблемы потери мощности обычных биоэлектрохимических ячеек, исследователи усовершенствовали базовый блок ячейки и применили его в процессе производства водорода. Они разработали технологию Zero-Gap — передовую конструкцию ячейки, которая минимизирует расстояние между электродами ячейки и сепаратором, обеспечивая более быструю передачу электронов и более эффективное производство водорода.
Исследовательская группа успешно применила разработанную биоэлектрохимическую ячейку в процессе производства водорода, что привело к увеличению производства электронов в 1,8 раза и увеличению выхода водорода в 1,2 раза по сравнению с обычными процессами. Та же производительность была сохранена в пилотных экспериментах, что является важным шагом на пути к крупномасштабному внедрению технологии.
"Эта технологическая разработка не только решает экологические и экономические проблемы переработки органических отходов в Корее, но и представляет собой значительный прорыв в высокоэффективном производстве чистой водородной энергии", — заявил ведущий исследователь Джва Ынджин.
Также сообщалось, что австралийский стартап в области термоядерной энергетики HB11 Energy подписал соглашение с крупнейшим в мире поставщиком инфраструктуры мощных лазеров ELI ERIC о разработке технологии, которая могла бы продвинуть вперед отрасль термоядерной энергетики.