Un catalizzatore innovativu trasforma l’acqua in energia pulita

Di Brian Westenhaus di OilPrice.com

I scientisti di l'Università di Scienza è Tecnulugia di Pohang anu sviluppatu un catalizzatore per a reazione d'ossidazione di l'urea, aumentendu l'efficienza di generazione di l'idrogenu. U prufessore Kangwoo Cho è u candidatu à u PhD Jiseon Kim da a Divisione di Scienze è Ingegneria Ambientale di l'Università di Pohang (POSTECH) anu collaboratu cù l'Istitutu Coreanu di Scienza è Tecnulugia (KIST) per cuncepisce un novu catalizzatore destinatu à rinfurzà l'efficienza di e reazioni utilizendu municipali contaminati. fognatura per pruduce l'idrogenu – una fonte d'energia verde degna di nota.

A ricerca hè stata recentemente presentata in a rivista internaziunale Advanced Functional Materials.

Schematica Rapprisenta a reazione catalitica ideata da a squadra chì catalizza a reazione d'ossidazione di l'urea per aiutà a reazione di l'elettrolisi di l'acqua. Creditu di l'Image: Pohang University of Science & Technology. Per più imagine cliccate nantu à u ligame di stampa quì . Per un pocu di più infurmazione pruvate l'astrattu o cumprà u documentu di studiu.

Cù a crescente preoccupazione ambientale di a contaminazione assuciata à i combustibili fossili, l'idrogenu hà guadagnatu un interessu crescente. A tecnulugia di l'elettrolisi di l'acqua hè un prucessu sustenibile cunnisciutu chì sfrutta l'acqua abbundante di a Terra per pruduce l'idrogenu.

Tuttavia, a reazione di l'evoluzione di l'ossigenu simultanea durante a pruduzzione di l'idrogenu hè notevolmente lenta, risultatu in una efficienza di cunversione d'energia considerablemente bassa.

Ma ultimamente, a cumunità accademica hè stata affruntendu stu prublema integrendu a reazione d'ossidazione di l'urea cù a reazione di generazione di l'idrogenu.

L'urea, hè un contaminante chì si trova in l'urina, chì libera una quantità significativa di energia durante u so prucessu d'ossidazione, chì offre un mezzu potenziale per rinfurzà l'efficienza di a generazione di l'idrogenu è a purificazione di l'acqua residuale di toilette.

Chì hà fattu necessariu di truvà un catalizzatore chì pò guidà in modu efficace a reazione di l'ossidazione di l'urea, amplificando cusì l'efficienza di a generazione di l'idrogenu è di u trattamentu di l'acqua residua.

In cerca di una efficienza aumentata in a reazione d'ossidazione di l'urea, a squadra hà creatu un catalizzatore cunnisciutu cum'è nickel-ferro-oxalate (O-NFF). Stu catalizzatore combina u ferru (Fe) è l'oxalate nantu à u nichel (Ni) metallu, risultanu in una superficia espansiva carattarizata da particelle nanometriche in forma di frammenti.

Questa pruprietà unica permette à u catalizzatore di adsorbe più reagenti, facilitendu una reazione accelerata di ossidazione di urea.

In esperimenti, u catalizzatore O-NFF cuncepitu da a squadra hà abbassatu cù successu a tensione necessaria per a generazione di l'idrogenu à 1,47 V RHE (à 0,5 A / cm2) (L'elettrodu d'idrogenu reversibile si riferisce à un elettrodu d'idrogenu standard, chì rapprisenta un potenziale di 0V in u standard). state-un equilibriu trà l'idrogenu gasu è l'idrogenu liquidu) è hà mostratu una alta velocità di reazione ancu quandu pruvatu in una suluzione mista di idrossidu di potassiu (1 M) è urea (0,33 M) cù una pendenza Tafel di 12,1 mV/dec (A rata di reazione elettrochimica; un valore più bassu indica una attività di catalizzatore più grande).

I circadori anu ancu validatu l'efficacità di u catalizzatore cunfirmendu a so prumuzione di a reazione d'ossidazione di l'urea per spettroscopia di assorbimentu di fotoelettroni / raghji X utilizendu un acceleratore di foto di radiazione.

U prufessore Kangwoo Cho, chì hà guidatu a ricerca, hà dettu: "Avemu sviluppatu un catalizzatore capace di purificà e fognature municipali mentre aumentà simultaneamente l'efficienza di a produzzione di l'idrogenu, una fonte di energia verde".

Hà aghjustatu: "Avemu anticipatu chì i catalizzatori O-NFF, sintetizzati da metalli è organici, cuntribuiscenu à l'efficienza mejorata di a produzzione industriale di l'idrogenu di l'elettrolisi".

A ricerca hè stata patrocinata da u Prugramma di Ricerca di Mid-Career è u Programma di Sviluppu di Tecnulugia di Fonte di Idrogenu di a Fundazione Naziunale di Ricerca di Corea, è u Centru Naziunale di Supercomputing.

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Questu hè veramente assai interessante. U catalizzatore offre un altru flussu di rivenuti da u trattamentu di l'acqua di l'acqua, rendendu un pruduttu cummerciale. Ci hè ancu l'effettu di riduzzione di l'acqua, l'idrogenu fora di l'ossigenu liberatu riduce u voluminu tutale.

U restu di a fossa hè ricca di potasio è fosforu. Dui fertilizzanti assai impurtanti per a produzzione alimentaria chì sò sempre più caru per l'agricultura.

Dopu ci hè a pasta di legnu à basa di carta chì puderia esse riciclata.

A cattura in tuttu questu hè a carica bacteriana è virali più e particelle alimentari chì venenu cù l'acqua è quelli chimichi utili.

Hè impurtante di cuntinuà à travaglià per ottene questi elementi in un sistema di riciclamentu tutale economicamente autosuportante. Ùn simu ancora quì. Ma hè un scopu assai degnu chì meriteghja una spinta cuntinuu finu à chì i profitti in l'acqua di l'acqua ponu turnà à l'ecunumia.