Существует много способов получения водорода, из которых мы уже представили процесс с морской водой. Но водород также можно получать из биомассы, как показали исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) с использованием принципа фотопиролиза. Этот процесс может преобразовывать биомассу в топливо: водород, биоуголь и другие углеводородные соединения. Этот процесс также работает намного проще и быстрее, чем в обычной экспериментальной установке.

Процесс фотопиролиза основан на пиролизе биомассы. В этом процессе биомасса обрабатывается под высоким давлением в пять бар при температуре от 400 до 800 градусов Цельсия. Конечными продуктами являются биоуголь и синтез-газ. Синтез-газ представляет собой газовую смесь, состоящую в основном из водорода, но также содержащую оксид углерода и метан. Поскольку химический процесс должен происходить при высоких температурах и высоком давлении, процесс также технически сложен и дорог.

В новом процессе, разработанном исследователями в Лозанне, биомасса подвергается вспышке ксеноновой лампы, чтобы спровоцировать фототермическую реакцию. Ксеноновые лампы — это специальные лампы, работающие на газе ксеноне, чья светимость создается газовым разрядом. Для биомассы исследователи использовали в эксперименте банановую кожуру, апельсиновую кожуру, кофейные зерна, кукурузные початки и скорлупу кокосовых орехов. Сначала их высушивали при температуре 105 градусов по Цельсию в течение 24 часов, а затем измельчали. Порошок наносили тонким слоем в сосуд из нержавеющей стали. Чтобы предотвратить окисление, горячий аргон заменял воздух в сосуде. Затем ксеноновая лампа использовалась для вспышки порошка при 13,1 джоуля на квадратный сантиметр в течение 14,5 миллисекунд. Реакция происходит при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре.

«Каждый килограмм высушенной биомассы может производить около 100 литров водорода и 330 граммов биоугля, что составляет до 33 процентов от первоначальной массы высушенной банановой кожуры», — объясняет Бхавна Нагар, работавший над исследованием. (pv-magazine)

После вычета энергии, используемой для сушки и вспышки биомассы, процесс достигает положительного расчетного результата энергии в 4,09 мегаджоулей на килограмм высушенной биомассы. Помимо топлива, биоуголь может также использоваться в качестве удобрения или электродного материала. Метод может стать отправной точкой для переработки промышленных отходов в водород и биоуголь в будущем.

Источник:

pv-magazine, article by Marian Willuhn (3/2/2022):

https://www.pv-magazine.de/2022/03/02/neues-blitzlicht-verfahren-zur-gewinnung-von-gruenem-wasserstoff-aus-bananenschalen-entwickelt/, accessed: 3/6/2022 at 2 p.m.

article by Gianluca Riccio (2/28/2022):

https://de.futuroprossimo.it/2022/02/il-politecnico-di-losanna-ha-un-metodo-per-estrarre-idrogeno-dalle-banane/, accessed: 3/7/2022 at 10 a.m.