Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны предложили использовать банановую кожуру для производства водородного топлива. Механизм, предложенный исследователями, помогает получить не только топливо, но и ценный углеродный биоуголь, сообщает Scitech daily.
По мере того, как растут потребности человечества в энергии, возрастает и использование ископаемого топлива. В результате растут и выбросы парниковых газов, что негативно сказывается на климате планеты. Чтобы решить эту проблему, ученые ищут альтернативные источники получения энергии.
[see_also ids="481309"]
Основным кандидатом на эту роль является водород, получаемый из «биомассы» растений и животных. Биомасса также поглощает углекислый газ из атмосферы и накапливает его.
В настоящее время существует два основных метода преобразования биомассы в энергию: газификация и пиролиз. При газификации твердая или жидкая биомасса нагревается до температуры около 1000°C, превращаясь в газ и твердые соединения; газ называется «сингаз», а твердое вещество — «биоуголь».
Синтез-газ представляет собой смесь водорода, метана, окиси углерода и других углеводородов, которые используются в качестве «биотоплива» для выработки электроэнергии. Биоуголь часто считают твердыми углеродными отходами, хотя его можно использовать в сельском хозяйстве.
Другой метод, пиролиз, напоминает газификацию, за исключением того, что биомассу нагревают при более низких температурах, от 400 до 800°C, и при давлении до пяти бар. Существует три типа пиролиза: обычный, быстрый и флэш-пиролиз. Из всех трех первые два занимают больше всего времени и производят больше всего угля.
Теперь ученые предложили новый вид пиролиза, который позволяет получить не только сингаз, но и биоуголь из твердого углерода, который можно использовать в других целях. Пиролиз осуществляется с использованием ксеноновой лампы, которая испускает вспышки.
Белый свет вспышки лампы обеспечивает мощный источник энергии, а также короткие импульсы, которые способствуют фототермическим химическим реакциям. Ученые создают мощную вспышку света, которую поглощает биомасса и которая запускает фототермическое преобразование в газ и уголь.
Метод использовали для различных источников биомассы: банановой кожуры, кукурузных початков, апельсиновой корки, кофейных зерен и скорлупы кокосовых орехов, которые сначала сушили при 105°C в течение 24 часов, а затем измельчали и просеивали до состояния мелкого порошка. Затем порошок помещали в реактор из нержавеющей стали со стандартным стеклянным окном при атмосферном давлении и в инертной атмосфере. Ксеноновая лампа мигала, и весь процесс преобразования завершается за несколько миллисекунд.
«Каждый килограмм высушенной биомассы может генерировать около 100 литров водорода и 330 грамм биоугля», — говорит один из исследователей Бхавна Нагар.
Отмечается, что и газ и уголь, получаемые с помощью нового метода, ценны. Водород можно использовать в качестве зеленого топлива, а уголь – сжигать или использовать в качестве удобрения.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.
Напомним, премьер-министр Дании Мэтте Фредериксен во время новогоднего обращения заявила о намерении перевести внутренние авиарейсы на альтернативные виды топлива до 2030 года и «сделать полет зеленым».