Ученые ФИЦ угля и углехимии СО РАН (Кемерово) разработали способ получения водорода окислением частиц алюминия в воде под воздействием лазерного излучения. Расчеты показали, что эта технология затрачивает вдвое меньше энергии, чем классический способ синтеза «зеленого» водорода — электролиз. В качестве сырья химики использовали суспензию из воды и нанопорошка алюминия, которую облучали лазером.
По словам одного из авторов разработки, научного сотрудника ФИЦ угля и углехимии СО РАН Ярослава Крафта, преимущество технологии в том, что лазерное излучение поглощается только частицами алюминия, а вода оптически прозрачна. «Частицы алюминия покрыты оксидной оболочкой — облучение разрушает ее, вода контактирует с металлическим ядром и происходит химическая реакция с выделением водорода. Благодаря простоте процесса, выбранным компонентам и инструментам мы можем сократить затраты электроэнергии до 15–17 кВт·ч на один килограмм водорода», - рассказал он.
По словам Крафта, технология с учетом выведения на промышленный уровень также может оказаться доступнее электролиза. «Наш лазер исследовательского класса и характеристики его излучения даже избыточны для промышленного получения водорода данным методом. Предлагаемую технологию можно масштабировать, используя доступные коммерческие полупроводниковые лазеры. Наши расчеты показывают, что производительность модуля с использованием одного источника лазерного излучения составит 2.5–3 м3 водорода в час. Если их объединить в кластер, то можно достичь показателей промышленного электролизера, только система получится более компактной и дешевой», - цитирует его пресс-служба Центра НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» .
В ближайшее время ученые планируют снизить стоимость получаемого водорода, заменив наночастицы на отходы металлообработки — алюминиевые опилки и стружки. Это будет переработка вторичного сырья, которая ускорит внедрение технологии.
Все материалы рубрики «Нефть и Газ»
23.05.2023
