Reaktor pracujący w układzie przepływowym, wykorzystujący nowatorskie nanofotokatalizatory do wytwarzania wodoru z biomasy w warunkach oświetlenia światłem widzialnym opracowują naukowcy z PW i UW w ramach grantu z NCBR.
Naszym celem jest zaprojektowanie, optymalizacja i budowa układu przepływowego do fotokatalitycznej produkcji wodoru z biomasy, wykorzystującego nowatorskie rozwiązania materiałowe. Bazują one na aktywnych nanocząstkach charakteryzujących się wysoką selektywnością do wodoru w reakcjach waloryzacji zadanej biomasy oraz fotostabilnością.
mówi dr inż. Karol Ćwieka z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW, kierownik projektu HIPERH2 cytowany w komunikacie Politechniki Warszawskiej
Naukowcy proponują innowacyjne rozwiązanie materiałowe w postaci nanocząstek kompozytowych na bazie tlenku tytanu dekorowanego nanocząstkami zawierającymi ren i miedź, które – jak informuje PW – nie było dotychczas opisywane w literaturze. Ze względu na unikatowe właściwości katalityczne renu (porównywalne do platyny) oraz miedzi, proponowane rozwiązanie ma szanse przyczynić się do poprawy aktywności fotokatalitycznej TiO2 w zakresie widzialnym.
Nanocząstki fotokatalizatora osadzone na przestrzennych rusztowaniach o wysokiej porowatości będą tworzyć tzw. materiały hybrydowe. Moduły materiałów hybrydowych będą umieszczone w komorze zaprojektowanego fotoreaktora, w których realizowany będzie przepływ medium w postaci roztworów związków organicznych. Zintegrowany prototyp układu zostanie poddany szczegółowym testom w warunkach pracy z wykorzystaniem różnych modeli biomasy (donorów wodoru) – wodnych roztworów: metanolu, glicerolu czy glukozy.
Ideą tego innowacyjnego rozwiązania jest możliwość pracy w trybie ciągłym, osiągnięcie potencjału skalowalności układu oraz łatwej adaptacji do istniejących linii technologicznych. Zatem mocną stroną technologii zaimplementowanej w postaci układu przepływowego planowanej do stworzenia w projekcie jest umożliwienie wyjścia z produkcją wodoru z biomasy poza skalę laboratoryjną.
podkreśla dr inż. Karol Ćwieka
Osiągnięcie celu pozwoli na wprowadzenie do praktyki przemysłowej i gospodarki rozwiązania komplementarnego dla dotychczasowych sposobów produkcji wodoru ze źródeł konwencjonalnych oraz rozszerzenie możliwości zagospodarowania produkowanej czy posiadanej przez przedsiębiorstwa biomasy oraz miedzi i renu.
Wart uwagi jest aspekt odnawialności proponowanego rozwiązania w kontekście jednoczesnej produkcji wodoru uważanego powszechnie za paliwo przyszłości i potencjalnie idealny nośnik energii, dekarbonizacji przemysłu oraz rekultywacji zanieczyszczonej wody, co stanowi uzasadnienie do podjęcia badań.
Oprócz dr. inż. Karola Ćwieki z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW projekt realizują: dr inż. Kamil Czelej z Uniwersytetu Warszawskiego oraz dr inż. Katarzyna Jabłczyńska i dr inż. Łukasz Werner z Politechniki Warszawskiej.
Projekt „Wysokowydajny układ przepływowy do fotokatalitycznej produkcji wodoru z biomasy” otrzymał dofinasowanie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach konkursu „Lider XI”. Będzie realizowany do grudnia 2023 r.
źródło: naukawpolsce.pap.pl
☀️ Odnawialne źródła energii – dodatkowe informacje:
bateria ze stałym elektrolitem, biogaz, biogazownia, biomasa, biometan, biopaliwo, biowodór, blackout, Cable pooling, dynamiczne ceny energii, efektywność energetyczna budynków, energetyka prosumencka, energetyka jądrowa, energetyka rozproszona, energia cieplna oceanu, energia geotermalna, energia prądów morskich pływów i falowania, energia słoneczna, energia wiatru, energia wodna, fleksument, fuzja termojądrowa, klastry energii, kogeneracja, konsument, kryzys energetyczny, linia bezpośrednia, LNG, LPG, magazyny energii, offshore, perowskit, prosument, prosument lokatorski, prosument zbiorowy, REPowerEU, Small Modular Reactor (SMR), spółdzielnie energetyczne (wspólnoty energetyczne), system net-billingu, transformacja energetyczna, wirtualny magazyn, wodór, ubóstwo energetyczne, zielona energia, zrównoważona energetyka
