Сможем ли мы когда-нибудь использовать мочу для питания батарей? Международная группа химиков подошла на шаг ближе с новым катализатором для реакций с мочевиной.
«Мочевина присутствует в сточных водах в большом количестве и может использоваться для питания топливных элементов в качестве альтернативы традиционной технологии, в которой в электролизере используется чистая вода», - объясняет Яо Чжэн (Yao Zheng), доцент Школы химической инженерии и передовых материалов Университета Аделаиды.
Мочевина - богатое азотом вещество, которое поступает из отходов млекопитающих - давно считается хранилищем химической энергии. Ее можно использовать в электролизерах для производства водорода, который затем можно использовать как чистый источник электричества.
Но реакция, которая может производить водород (реакция окисления мочевины, или the urea oxidation reaction, UOR), не является сверхэффективной, поэтому сточные воды пока не стоит собирать для получения энергии.
«Мы стремились улучшить существующие катализаторы UOR, которые, как правило, плохо работают», - говорит профессор Шичжан Цяо (Shizhang Qiao), директор Центра материалов в области энергетики и катализа в Аделаиде.
Исследователи обнаружили, что соединение под названием Гексацианоферрат(II) никеля (с формулой Ni2[Fe(CN)6]) может катализировать реакцию окисления мочевины, делая ее намного быстрее и эффективнее.
«Наш новый катализатор, сделанный из гексацианоферрата(II) никеля, требует меньших затрат энергии и может также снизить содержание мочевины в сточных водах», - говорит Чжэн.
«Мы впервые показали, что можем сделать процесс в электролизере более эффективным, чтобы снизить энергозатраты и произвести больше водорода, чем те, которые используют существующие катализаторы».
Цяо говорит, что UOR не только производит чистую энергию, но и помогает удалять мочевину из сточных вод.
«Электрокаталитические методы могут преобразовывать сточные воды, богатые мочевиной, которые стали большой угрозой для здоровья человека, в водород для производства чистой энергии, а также для снижения их вредного воздействия на окружающую среду».
В статье, описывающей исследование, опубликованной в Nature Energy, исследователи говорят, что Гексацианоферрат(II) никеля должен быть простым в производстве в больших количествах. Сейчас они работают над дизайном своего электролизера и планируют расширить технологию.
Источник: Cosmos
