연구원들은 소변과 폐수에서 발견되는 요소를 사용하여 수소를 얻는 두 가지 독특한 에너지 -효율적이고 경제적으로 효과적인 시스템을 개발했습니다.
고유 한 시스템은 “녹색”수소의 경제적 생성, 지속 가능하고 재생 가능한 에너지 원인 및 수질 매체의 질소 폐기물을 교정 할 수있는 새로운 방법을 식별합니다.
원칙적으로, 수소는 물을 산소와 수소로 나누기 위해 전기 분해를 사용하여 생성됩니다. 이것은 글로벌 에너지 위기를 해결하는 데 도움이되는 유망한 기술이지만, 그 과정은 에너지 집약적이며, 이는 화석 연료 (회색 수소)의 수소 추출에 비해 경제적으로 생성하는 탄소 배출로 인한 바람직하지 않은 과정입니다.
물과 달리 요소에서 수소를 생성하는 전기 분해 시스템은 상당히 낮은 에너지를 사용합니다.
이러한 장점에도 불구하고, 기존 요소 기반 시스템은 추출 할 수있는 적은 양의 수소와 같은 몇 가지 제한 사항과 바람직하지 않은 질소 측면 제품 (질산염 및 아질산염)의 생성, 독성 및 수소 생산과 경쟁하여 시스템의 효율을 더욱 감소시킵니다.
COE-CSI (Carbon Sciences and Innovation for Carbon Sciences and Innovation Council for Carby Research Council)와 Adelaides 대학의 연구원들은 이러한 문제를 극복하고 수소 생산 비용보다 계산 된 내용으로 인해 녹색 수소를 생성 할 수있는 요소를 기반으로 두 가지 전기 분해 시스템을 개발했습니다.
각 시스템에 대한 연구는 별도의 문서로 출판되었습니다. Angewandte Chemie International Edition안에 커뮤니케이션의 특성상. 철학 박사 후보 Xintong Gao는 국제 신문 Angewandte Chemie의 첫 번째 저자였으며 대학 팀의 COE-CSI 수석 수사관, Yao Zhano 교수, 부국장 인 CoE-CSI가 화학 공학 학교에서 온 대학 팀의 저자였습니다.
순수 요소에서 수소를 생성하는 것은 새로운 것이 아니지만, 팀은 소변을 순수 요소의 대체 공급원으로 사용하는보다 저렴하고 경제적 인 과정을 발견했습니다.
Zhen 교수는“우리가 모든 문제를 해결하지 못했다는 사실에도 불구하고, 이러한 시스템이 증가하면 우리의 시스템은 유독성 질산염과 아질산염 대신 무해한 질소 가스를 생성하며 모든 시스템은 물 분할 시스템보다 20-27 % 적은 전기를 사용할 것입니다.
“우리는 수소 제조 비용을 줄여야하지만 중성 탄소를 줄여야합니다.2
“우리는 두 번째 기사에서 연구 된 시스템의 기초 인 요소의 녹색 소스 – 인간 소변을 사용하여 이것을 결정했습니다.”
소변 또는 요소는 또한 폐수 및 질소 폐기물 함량이 높은 기타 폐수에서 얻을 수 있습니다. 그러나 전기 촉매 시스템의 소변은 또 다른 문제입니다. 클로라이드 이온 소변의 이온은 염소를 생성하는 반응을 발사하여 산화 및 전자의 손실이 발생하는 시스템의 양극의 돌이킬 수없는 부식을 유발합니다.
Cyao 교수는“첫 번째 시스템에서는 저렴한 수소 생산 비용을 위해 막없이 혁신적이고 매우 효과적인 요소 전기 분해 시스템을 개발했습니다. 두 번째 시스템에서는 소변에서 수소를 생성하기 위해 백금 기반 촉매를 사용한 새로운 염소-매개 산화 메커니즘을 개발했습니다.
백금은 비싸고 귀중하며 최종 금속이며, 촉매 물질로서의 수요 증가는 불안정하다. 이것은 전통적인 에너지 및 화학 산업에 탄소 촉매 기술을 제공하기위한 ARC ACC 회계 및 혁신 센터의 주요 사명입니다.
애들레이드 대학교 팀은 막을 함유하지 않는 소변을 함유하지 않는 소변을 함유하지 않는 시스템을 만들기 위해 극복 할 수없는 금속 촉매를 개발 하여이 기본 연구에 의존하여 폐수 환경에 따라 복원시 녹색 수소 복원 비용에 도달 할 것입니다.
