В Южной Корее создали энергоэффективный способ производства водорода с использованием глицерина
Южнокорейские исследователи представили новое поколение высокоэффективной электрохимической системы, способной одновременно производить водород и ценные химические соединения, используя в качестве сырья отходы глицерина. Разработка ориентирована на снижение затрат на получение «зеленого» водорода и повышение экономической эффективности за счет параллельного синтеза химических продуктов, востребованных в промышленности.
В отличие от традиционного электролиза воды, где основным процессом на аноде является реакция выделения кислорода, новая технология заменяет этот этап на реакцию окисления глицерина. Такой подход позволяет существенно снизить энергетические затраты и повысить общую эффективность системы. Ключевым отличием разработки стало также то, что она не ограничивается производством только водорода, а одновременно генерирует химические полуфабрикаты, такие как формиат.
По словам ведущего исследователя Института материаловедения Кореи Чучхана Яна, работа демонстрирует возможность масштабного синтеза недорогих катализаторов без использования драгоценных металлов и подтверждает их эффективность в условиях, приближенных к промышленным электролизерам. Это открывает перспективы для коммерческого внедрения технологии и удешевления производства водорода.
Профессор Джи-Вук Джанг из Ульсанского национального института науки и технологий подчеркнул, что преобразование биологических побочных продуктов, таких как глицерин, в ценные химические вещества является важной стратегией для одновременного развития углеродной нейтральности и водородной экономики. Использование подобных ресурсов позволяет не только снижать выбросы, но и более эффективно перерабатывать отходы.
Исследователи отмечают, что традиционные системы электролиза воды сталкиваются с рядом ограничений, связанных с реакцией выделения кислорода. Этот процесс требует значительных энергетических затрат и характеризуется медленной кинетикой, что снижает общую эффективность и экономическую целесообразность производства водорода. Новая система решает эту проблему за счет применения анионообменной мембраны и альтернативной анодной реакции.
Разработанная технология основана на системе электролиза с анионообменной мембраной, в которой глицерин используется как альтернативное сырье. Благодаря реакции его окисления процесс протекает при более низком энергопотреблении по сравнению с классическим электролизом воды. Глицерин, являющийся дешевым и широко доступным побочным продуктом производства биодизеля, делает технологию особенно привлекательной с точки зрения устойчивого развития.
В ходе испытаний система продемонстрировала высокую селективность — около 96% по отношению к целевому продукту, формиату. Кроме того, стабильная работа была подтверждена на крупной ячейке электролизера площадью 79 квадратных сантиметров, что указывает на потенциал технологии для практического промышленного применения.
Авторы подчеркивают, что предложенная платформа представляет собой перспективное решение, объединяющее производство энергии и химических веществ в едином процессе. Такой подход позволяет не только снизить стоимость получения водорода, но и повысить эффективность использования ресурсов. В перспективе технология может заменить традиционные раздельные производственные цепочки.
Отдельно отмечается возможность масштабирования системы для непрерывной работы и применения на уровне мегаваттных установок. Это делает разработку потенциально пригодной для внедрения в промышленность и важным шагом на пути к созданию устойчивой энергетической инфраструктуры будущего.