新催化过程将非食用生物质转化成极纯氢,准备在燃料电池中使用

废料如稻草和旧报纸可以提供清洁能源的一天,由于一个新进程,将非食用生物质转化为纯粹的流。工作背后的研究者希望这项技术可以使农业和城市废物为氢经济的未来。

随着世界尝试低碳能源供应,氢气将发挥重要作用在传统燃料填补留下的空白。生物质是一个潜在的可再生氢的来源,但将这些材料转化为氢依靠高温和压力。这种方法的另一个问题是,从生物质产生的氢通常需要额外的下游净化才可以使用。

现在,领导的一个团队杨李中国的西安交通大学开发了一种催化过程将生物质材料包括稻草、木屑、纸板和报纸的流非常纯氢。锅,先将纤维素和半纤维素转化为两步反应甲酸,由hydrolysis-oxidation反应。一个不需要进一步净化催化剂用于从甲酸生成氢气。只有比较的痕迹百万之一氧化碳甲烷毒药燃料电池生产,和团队表明,氢可以直接助长了质子交换膜燃料电池。

该系统的主要优点是原料都来自可再生非食品相关的生物,”李说。这个用非食品碳水化合物废物是精心设计,以避免未来的能源运营商之间的竞争和粮食生产。

一个图像显示的从生物质制氢

来源:©麦克米伦出版社有限公司

提出了用生物质生产的氢反应机理

甲酸脱氢的发生在90°C,和需要一个加载的69 ppm的铱催化剂生产的95%的收益率氢在不到30分钟。汤姆的农民专家在约克大学绿色化学为基础,指出英国,甲酸的催化转化氢有进一步的好处。“李娜的团队的方法有额外的长期承诺甲酸很可能成为一个丰富的其他过程的副产品,利用生物质原料,而不只是从他们的途径,”他解释说。

除了推动可持续的能源系统,李指出氢产生的生物量也可以用来制造其他有用的化学物质。农民同意:“生物积木化学本质上是高度氧化,因此可持续减少氢的使用大大地生物产品的生产需要,”他说。”这样的一个例子是有前途的极性非质子溶剂,昔兰尼,产生生物levoglucosenone的减少,和作为替代溶剂限制如(N-methyl-2-pyrrolidone]。”

农民说,这项研究代表了一个“变革”的形成从生物质清洁的氢。这个过程可能会非常支持生物经济影响力,”他补充道。

展望未来李肇星说,她的团队希望改善催化过程。他们的目标是进一步降低操作温度和远离昂贵的贵金属催化剂。