Обработка бананов светом может проложить путь к более «экологически чистой» биомассе
| Банановая кожура, освещенная мощной лампой, может быть мгновенно превращена в возобновляемую энергию, обнаружили ученые. Этот новый метод извлечения водорода, который также возможен из кукурузных початков, кофейных зерен и скорлупы кокосовых орехов, может стать важным способом увеличения поставок газа из биомассы. Это происходит в то время, когда Европа наращивает темпы развития водородной экономики на пути к углеродной нейтральности к 2050 году. Согласно водородной политике ЕС, "возобновляемый" водород может производиться из биомассы (растительной и животной) при условии соблюдения определенных критериев устойчивости. Одна из основных проблем, связанных с биомассой, заключается в том, что она может выделять больше CO2, например, при вырубке лесов, чтобы обеспечить топливом электростанции. Но команда ученых из Швейцарии объясняет, что все продукты их фототермической (основанной на использовании света и тепла) технологии могут быть уловлены, что делает ее экономичной и безопасной для климата. "Актуальность нашей работы еще более возрастает в связи с тем, что мы косвенно улавливаем запасы CO2 из атмосферы на протяжении многих лет", - пишет доктор Бхавна Нагар, один из авторов работы из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL). "С помощью ксеноновой лампы-вспышки мы быстро превратили его в полезные конечные продукты". Каковы преимущества такой переработки бананов и другой биомассы? В настоящее время существует два основных способа химической переработки биомассы с использованием тепла: газификация и пиролиз. При газификации органический материал нагревается до температуры 1000 С, превращаясь в сингаз - смесь водорода, метана, угарного газа и двуокиси углерода, - который используется в качестве биотоплива. После этого остается твердый остаток углерода, известный как "биочар" или древесный уголь. Пиролиз разлагает биомассу при более низких температурах 400-800 С, в контейнерах без кислорода. Но для этого требуются очень специфические реакторы, способные выдерживать высокие температуры и давление, объясняют ученые в журнале Chemical Science. Теперь под рукой есть более простой метод - фотоприлиз с использованием ксеноновой лампы, излучающей яркий белый свет, подобный тому, который когда-то был в фотостудиях. Один мощный удар фонарика может запустить процесс преобразования биомассы всего за несколько миллисекунд. Сначала банановую кожуру необходимо высушить при температуре около 100 С в течение 24 часов, затем измельчить и просеять до состояния мелкого порошка, после чего поместить в реактор из нержавеющей стали. "Каждый килограмм высушенной биомассы может произвести около 100 литров водорода и 330 г биоугля, что составляет до 33 весовых процентов от первоначальной массы высушенной банановой кожуры", - говорит д-р Нагар. Такое разделение природной биомассы на газ и древесный уголь предлагается в качестве "умного, быстрого и экологически чистого" решения для производства водорода. Древесный уголь также ценен, поскольку его можно добавлять в почву для улучшения здоровья растений или хранить в качестве стратегии улавливания углерода". В дальнейшем, как надеются ученые, их метод может быть расширен и применен к промышленным отходам, таким как шины. Он может даже проложить путь к солнечному фотопиролизу - использованию энергии солнца для еще более устойчивого развития. |
Комментарии (0) | |