Ученые РФ усовершенствовали технологию получения чистого водорода из аммиака

Москва. Ученые РФ разработали технологию получения чистого водорода из аммиака. Об этом сообщает пресс-служба ИК СО РАН.

Специалисты ФИЦ «Институт катализа СО РАН» и Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» при поддержке Российского научного фонда ведут исследования по получению чистого водорода из аммиака с помощью фотокаталитических и фотоэлектрохимических процессов, протекающих при комнатной температуре. Технология перспективна для переработки аммиака, который в больших объемах образуется на таких объектах, как очистные сооружения.

Изучение аммиака как источника водорода началось относительно недавно, в начале 2000-х годов. Интерес к этому направлению неуклонно растет, о чем свидетельствует, например, проект по созданию экспериментальной установки для крекинга аммиака во Франции.

В исследованиях используются полупроводниковые материалы, такие как диоксид титана, оксид вольфрама, оксид цинка и фосфат серебра. Системы, в которых полупроводник сочетается с нанесенным металлом, позволяют осуществлять конверсию в два этапа: восстановление аммиака происходит на металлических частицах, а окисление – на поверхности полупроводника. Такое пространственное разделение зарядов способствует повышению энергоэффективности процесса.

Помимо экономии энергии, важным является снижение содержания платины. Предыдущие исследования показали возможность значительного сокращения количества платины без ущерба для активности катализатора, а также поиск более дешевых и эффективных альтернатив.

«Ключевые преимущества фотокаталитического и фотоэлектрохимического разложения аммиака заключаются в возможности использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечная, и проведении реакций при комнатной температуре и атмосферном давлении. Это существенно снижает энергозатраты. Кроме того, подобные системы обладают большим потенциалом для применения в экологической сфере. Например, их можно интегрировать в системы очистки промышленных сточных вод», – пояснила научный сотрудник ИК СО РАН Дина Марковская.

По словам исследовательницы, фотокаталитический реактор, использующий солнечную энергию, мог бы не только очищать воду от аммиачных загрязнений, но и одновременно производить дополнительный водород, создавая замкнутый цикл. Учитывая объемы промышленных стоков, такая технология обладает значительным практическим потенциалом.

В настоящее время ученые проводят углубленное изучение кинетики и механизмов разложения аммиака на разработанных катализаторах. Это необходимо для точной оценки практической применимости этих технологий. В перспективе планируется создание сложных композитных фотокатализаторов с улучшенными окислительно-восстановительными характеристиками.