Фото: www.nstu.ru
НОВОСИБИРСК, 1 июля. /ТАСС/. Ученые Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) совместно с коллегами из Китайского университета горного дела и технологий (Сюйчжоу) создали биоуглерод из скорлупы орехов и абрикосовых косточек для каталитического разложения метана. Данный катализатор позволит получить экологически чистый водород без прямых выбросов углекислого газа, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
Классические катализаторы для разложения метана используют металлы. Но существует ряд ограничений для их применения: высокая стоимость, подверженность спеканию и закоксовыванию — покрытию слоем углерода в условиях высокой температуры или длительного воздействия. Использование возобновляемого растительного сырья в качестве основы для получения углеродсодержащего катализатора сделает его производство в разы дешевле, отмечает профессор кафедры химии и химической технологии НГТУ, доктор химических наук Александр Баннов.
«Сырьем для создания катализатора послужили возобновляемые растительные отходы: скорлупа грецкого и кокосового орехов, косточки абрикоса. Порошок скорлупы пиролизуется, то есть нагревается до температуры 600 градусов Цельсия в течение нескольких часов, и получается биоуглерод, который может использоваться для каталитического разложения метана. Каталитические свойства полученных катализаторов оценивались при различных температурах реакции и расходах метана. Кроме того, была изучена взаимосвязь между структурой катализатора и его активностью с помощью сочетания экспериментальных исследований и молекулярного моделирования», — цитирует пресс-служба ученого.
В процессе каталитического разложения метана его молекулы расщепляются на водород и твердый углерод, который осаждается на пористой матрице биоуглерода. В результате получается не только водород, но и углеродные материалы, которые применимы в качестве добавок для создания полимеров, резинотехнических изделий, для модификации асфальтобетонных смесей. Водород, в свою очередь, может использоваться для нужд водородной энергетики как сырье для металлургии и химической технологии.
Каталитические свойства биоуглерода, полученного из растительного сырья, были исследованы при различных температурах реакции и скоростях потока метана. По результатам испытаний биоуглерод из скорлупы абрикоса обеспечивал самый высокий выход и стабильность получения водорода. Это связано с его пористой структурой и наличием зольных примесей, которые обладают каталитическим эффектом, добавляет Александр Баннов.
«Совместная разработка новосибирских и китайских ученых — важный шаг в развитии зеленой энергетики, позволяющий решить проблему утилизации органических отходов и получить водород без выбросов диоксида углерода и углеродные наноматериалы с их последующим применением в разных отраслях», — отметили в НГТУ.
