Исследователи из Международной группы Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) представили инновационную методику получения чистого водорода с использованием микроволнового излучения. Их работа, опубликованная в журнале Journal of Materials Chemistry A, открывает новые горизонты для устойчивого развития энергетической отрасли.
В контексте мирового перехода от традиционного топлива к экологически безопасным источникам, чистый водород рассматривается как один из наиболее многообещающих вариантов благодаря отсутствию выбросов углерода. Тем не менее, существующие способы получения водорода имеют существенные ограничения. Обычные термохимические методы, использующие окислительно-восстановительные реакции с оксидами металлов, требуют температуры до 1500°C. Такие подходы не только энергоёмкие и экономически затратные, но и трудные для масштабирования.
В POSTECH обратили внимание на не широко использованный, но известный источник энергии – микроволновое излучение, схожее с тем, что применяют в бытовых микроволновках. Они доказали, что микроволновая энергия может снижать температуру восстановления оксида церия, легированного гадолинием (CeO2), до менее 600°C, что на 60% меньше традиционных значений. Важно отметить, что микроволновая энергия заменила 75% мобильной энергии, необходимой для реакции.
Также значимым прорывом стало создание «кислородных вакансий» – дефектов в материале, необходимых для разложения водяных молекул на водород. В то время как обычные методы требуют нескольких часов и высоких температур, команда POSTECH достигла аналогичного результата за считаные минуты при температуре ниже 600°C. Эффективность метода была подтверждена термодинамической моделью, которая разъяснила механизм микроволновой реакции.
«Настоящее исследование может сделать термохимические технологии производства водорода более коммерчески жизнеспособными», – отметил профессор Хёнгю Джин. Профессор Гунсу Юн добавил, что преодолеть проблемы существующих методов удалось благодаря междисциплинарному подходу команды.
Источник: iXBT
