Чт, 08.01.2026 19:28

Ученые разработали технологию производства водорода, получаемого из солнечной энергии, без использования платины

Гетеборг, 8 янв - ИА Neftegaz.RU. Исследовательская группа под руководством профессора Эрганга Вана из Технологического университета Чалмерса (Швеция) разработала технологию производства газообразного водорода без использования платины.
Исследование опубликовано в научном журнале Advanced Materials

Платина используется в качестве сокатализатора при производстве водорода с помощью солнечного света и воды. Запасы платины на Земле ограничены, а её добыча сопряжена с рисками как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Производство сосредоточено лишь в нескольких странах, например, в Южной Африке и России.

Водород играет ключевую роль в глобальном стремлении к возобновляемым источникам энергии. Хотя его использование приводит лишь к образованию воды в качестве побочного продукта, остаются значительные проблемы, прежде чем водород можно будет производить как в больших масштабах, так и экологически безопасным способом.

Используя солнечный свет, воду и мельчайшие частицы электропроводящего пластика, исследователи показали, как водород можно производить эффективно, экологично и с низкими затратами.

Технология включает в себя использование множества мельчайших частиц электропроводящего пластика. Погруженные в воду, эти частицы взаимодействуют как с солнечным светом, так и с окружающей средой.

Ключ к новому подходу заключается в передовых методах проектирования материалов электропроводящего пластика, используемого в процессе. Этот тип пластика, известный как сопряженные полимеры, эффективно поглощает свет, но обычно менее совместим с водой. Регулируя свойства материала на молекулярном уровне, исследователи сделали материал гораздо более водосовместимым. Ученые разработали способ превращения пластика в наночастицы, которые могут усилить взаимодействие с водой и ускорить процесс преобразования света в водород. Улучшение достигается за счет более рыхлой упаковки и большей гидрофильности полимерных цепей внутри частиц.

В реакторе химической лаборатории в Чалмерсе невооруженным глазом можно наблюдать образование пузырьков водорода, что свидетельствует об эффективности фотокатализа.

Когда лампа, имитирующая солнечный свет, направляет его на стакан с водой, содержащий наночастицы, почти сразу начинают образовываться и подниматься небольшие пузырьки водорода. Пузырьки собираются и направляются по трубкам в накопительный контейнер, а количество производимого газа можно контролировать в режиме реального времени.

Используя всего 1 грамм полимерного материала, ученым удалось произвести 30 литров/час водорода.

Более того, недавно опубликованная работа коллег-исследователей из Чалмерса показывает, что электропроводящий пластик можно производить без использования вредных химикатов и гораздо более экономичным способом.
Избегая еще одного дорогостоящего ингредиента: витамина С

Следующим важным шагом для группы Э. Вана станет разработка процесса получения водорода с использованием только солнечного света и воды, без добавления каких-либо вспомогательных химикатов.
В настоящее время они используют витамин С, который действует как так называемый жертвенный антиоксидант. Отдавая электроны, он предотвращает остановку реакции, что в лабораторных условиях может демонстрировать высокие темпы производства водорода. Цель состоит в том, чтобы одновременно расщеплять молекулы воды на водород и кислород, используя в качестве единственных исходных материалов солнечный свет и воду. На эту разработку может потребоваться несколько лет.