Учени от Технологичния университет „Нанянг“ (NTU) в Сингапур създадоха устройство, което използва слънчева енергия за производство на водород от морска вода. Едновременно с това, системата разгражда хидразин – силно токсичен промишлен замърсител. Изследователите описват разработката като подход с двойно предназначение, съчетаващ производството на чисто гориво с пречистването на отпадъчни води.

Устройството е вдъхновено от начина, по който листата улавят слънчевата светлина, и работи без външно захранване, генерирайки необходимата електроенергия за химичните реакции. Обикновено зеленият водород се произвежда чрез електролиза, но използването на морска вода представлява предизвикателство поради наличието на хлорни йони. Те могат да попречат на процеса и да доведат до образуването на корозивни и токсични хлорни съединения, увреждащи електродите.

Екипът от NTU, ръководен от професор Лидия Уонг, е решил тези проблеми чрез промяна на реакцията на анода. Положителният електрод съдържа катализатор от желязо, кобалт и хром, който разгражда хидразина до водород и азот, изисквайки по-малко енергия от конвенционалната електролиза. Катодът е изработен от перовскити на базата на оловен халид, способен да преобразува слънчева светлина в електричество, и е защитен с проводима епоксидна смола.

Тестове със симулирана и истинска морска вода показват, че устройството генерира стабилен електрически ток при осветяване, достигайки плътност на фототока от 25 mA cm⁻². Системата е работила повече от 72 часа при осветеност, еквивалентна на слънчева светлина в ясен ден. Тя е произвеждала водород със скорост от 466 μmol cm⁻² h⁻¹, което е сравнимо с други системи, захранвани със слънчева енергия.

Устройството демонстрира и висока ефективност при пречистване на отпадъчни води, разграждайки хидразина директно във водата. В рамките на 30 часа системата е намалила концентрацията на хидразин от 0,5 M до 0,5 части на милиард. Тази крайна концентрация е била над 20 пъти по-ниска от допустимата граница от 10 ppb, определена от Агенцията за опазване на околната среда на САЩ.

Професор Уонг подчертава, че това устройство представлява значителен напредък в екологичните технологии, решавайки едновременно енергиен проблем и проблем със замърсяването. Екипът продължава да разработва катализатори, които да се насочат към други замърсители и да превръщат отпадъчните материали в полезни продукти, включително горива и промишлени химикали.

По информация на Kaldata.