14 декабря 2021
Сотрудница Института катализа СО РАН Анна Куренкова на Конгрессе молодых ученых в Сочи представила технологию получения зеленого водорода из воды с помощью фотокатализа. Технология позволяет одновременно с высокочистым водородом синтезировать из растительной биомассы ценные органические соединения, такие как глюкоза и карбоновые кислоты. Эту разработку планируется развивать в создаваемом на базе Института катализа Центре компетенций НТИ по водородным технологиям.
Представленная на сессии «Водородный рынок: нужна ли новая модель сотрудничества науки и бизнеса?» технология ИК СО РАН — полностью экологически чистая, в отличие от традиционных способов получения водорода путем газификации и паровой конверсии, при которых образуются загрязняющие атмосферу побочные продукты.
«Мы разрабатываем технологию получения водорода из воды или водных растворов под действием света, в том числе солнечного излучения, в присутствии фотокатализаторов. В качестве катализаторов используются различные полупроводниковые материалы, которые способны активироваться под действием света, и таким образом инициировать или ускорять химическую реакцию. К преимуществам метода, помимо получения высокочистого водорода, также относят проведение реакции при комнатной температуре и атмосферном давлении и использование только возобновляемых источников энергии для получения водорода, а именно солнечного излучения и воды», — рассказала Анна Куренкова.
Ученым удалось увеличить спектр используемого излучения для проведения реакции вдвое с помощью добавления компонентов растительной биомассы в реакционную систему.
«Мы показали, что компоненты растительной биомассы, которые не растворимы в воде, в процессе проведения фотокатализа трансформируются с образованием ценных органических продуктов, таких как глюкоза и карбоновые кислоты, в том числе муравьиная и уксусная. Таким образом, фотокатализ позволяет получить не только высокочистый зеленый водород, но и проводить фотокаталитический риформинг биомассы с образованием ценных органических продуктов», — добавила ученый.
Разработанный метод еще не получил промышленного применения, но его фундаментальные основы тщательно разработаны, в том числе механизмы риформинга биомассы и трансформации фотокатализаторов в ходе проведения реакции.
Участники сессии обсудили взаимодействие науки и бизнеса, в том числе в сфере водородных технологий. По мнению Анны Куренковой, важную роль в таком взаимодействии играет образование.
«Важно, чтобы наука, бизнес и промышленность разрабатывали совместные образовательные программы, чтобы готовить специалистов, которые после окончания вуза могли бы сразу включаться в решение производственных задач», — отметила она.
Справка: Конгресс молодых ученых прошел 8–10 декабря 2021 года в образовательном центре «Сириус» в Сочи и стал одним из ключевых событий Года науки и технологий. Участие в нем приняли представители ведущих научных школ из разных регионов России, чиновники, индустриальные партнеры, а также молодые ученые, студенты и школьники.
