Tańsze paliwo wodorowe? Ważna praca polskich badaczek

To bardzo ważna praca w kontekście przyszłości transportu. Badaczki z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej opracowały technologię, która umożliwi powszechną i mniej kosztowną produkcję wodoru. Wykorzystały do tego disiarczek molibdenu produkowany w reaktorach zderzeniowych i nanomateriały węglowe – informuje uczelnia.

Wodór ma być paliwem XXI wieku, jednym z kluczowych w transformacji energetycznej Unii Europejskiej. W 2050 roku zielony wodór, czyli pochodzący ze źródeł odnawialnych, ma odpowiadać za 24 proc. zapotrzebowania UE na energię. Naukowcy poszukują odpowiedniej metody na jego wytwarzanie. – Celem naszego projektu było wytworzenie czystego wodoru, ponieważ powstaje on z reakcji rozkładu wody. Jednocześnie chciałyśmy, żeby odbyło się to niskim kosztem – mówi dr inż. Marta Mazurkiewicz-Pawlicka.

W wyniku procesu elektrolizy wody wytwarzane są wodór i tlen. Jako katalizator powszechnie wykorzystuje się platynę, która jest bardzo droga i coraz mniej dostępna. Naukowcy poszukują materiału, który mógłby ją zastąpić. W zespole badawczym Inżynierii Produktu na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW zaproponowano połączenie disiarczku molibdenu i nanomateriałów węglowych. Wykazują one obiecujące właściwości elektro- i fotoelektrokatalityczne do rozdzielania wody.

– Temat wydzielania wodoru i stosowanych do tego katalizatorów na bazie disiarczku molibdenu jest znany. Istnieje wiele technik otrzymywania takich katalizatorów, ale nie można ich zastosować w większej skali, gdyż są zbyt kosztowne – tłumaczy mgr inż. Zuzanna Bojarska.



– Dlatego docelowo nasze materiały będą produkowane w reaktorach zderzeniowych, co jest nowością – zaznacza Bojarska. – Reaktory zderzeniowe pozwalają na produkcję materiałów o powtarzalnych właściwościach w sposób ciągły i kontrolowany. Przez swoją dość prostą konstrukcję są łatwo skalowalne i z powodzeniem mogą być zastosowane w przemyśle – dodaje.

Praca w reaktorach

Reaktory przypominają literę T. Zderzają się w nich dwa strumienie, dając dobre warunki mieszania, skąd trzecim kanałem odprowadzany jest produkt. Do reaktora wtłaczane są reagenty w postaci wodnego roztworu lub zawiesiny z nanomateriałami węglowymi, a w wyniku reakcji dochodzi do wytrącenia się disiarczku molibdenu na powierzchni węgla.

Syntezę disiarczku molibdenu w reaktorze zderzeniowym opracował prof. Łukasz Makowski wraz zespołem. Mgr inż. Zuzanna Bojarska kontynuuje pracę nad materiałem w ramach doktoratu. Dr inż. Marta Mazurkiewcz-Pawlicka zajmuje się nanomateriałami węglowymi. – Łączymy wszystkie nasze doświadczenia i kompetencje. Cieszę się, że tworzymy interdyscyplinarny zespół i jesteśmy w stanie opracować technologię wytwarzania nowych materiałów oraz znaleźć dla nich ciekawe zastosowanie – mówi dr inż. Marta Mazurkiewicz-Pawlicka.

– Opracowujemy nowe materiały po to, żeby w przyszłości korzystać z czystej energii – podkreśla Bojarska. Ogniwa paliwowe wykorzystujące pozyskany w ten sposób wodór mogłyby stanowić źródło zasilania samochodów czy domów. Aby jeszcze bardziej obniżyć koszty produkcji wodoru, badaczki realizują kolejny projekt wraz z naukowcami z Tatung University w Tajpej. – Chcemy zwiększyć aktywność naszej hybrydy w zakresie promieniowania słonecznego poprzez dodanie nanocząstek półprzewodnikowych o właściwościach fotokatalitycznych – mówi Mazurkiewicz-Pawlicka. – Zastosowanie takich materiałów pozwoli na obniżenie kosztów technologicznych ze względu na użycie energii słonecznej – dodaje.

#nauka #politechnika warszawska #transport #wodór #technologia #paliwo