Skupo, ali efikasno: Novi katalizator čisti otpadne vode i istovremeno stvara vodikovo gorivo
Kineski istraživači uspješno su kombinirali kobaltov oksid i titanov dioksid kako bi napravili dvofunkcionalni katalizator
Vodik je izvor čiste energije kada se iz vode umjesto fosilnim gorivima izvlači pomoću sunčeve svjetlosti. Ali trenutne strategije za "cijepanje" ili razbijanje molekula vode katalizatorima i svjetlošću zahtijevaju uvođenje kemijskih dodataka kako bi se ubrzao postupak.
Dvostruki učinak
Sada su kineski istraživači razvili katalizator koji uništava lijekove i druge spojeve koji se već nalaze u otpadnim vodama kako bi generirali vodikovo gorivo. Učinak je dakle dvostruk: istovremeno se rješavaju onečišćenja i proizvode nešto korisno. Ova metoda opisana je u časopisu ACS ES&T Engineering.
Iskorištavanje sunčeve energije za cijepanje vode za dobivanje vodikovog goriva obećavajući je obnovljivi izvor, ali to je spor proces čak i kad se za njegovo ubrzanje koriste katalizatori. U nekim se slučajevima dodaju alkoholi ili šećeri kako bi se povećala brzina proizvodnje vodika, ali te se kemikalije uništavaju tijekom stvaranja vodika, što znači da se postupak ne može obnoviti.
Kako bi poboljšali proizvodnju vodikovog goriva, istraživači su pokušali koristiti zagađivače u otpadnim vodama. Učinkovitost katalizatora na bazi titana bila je niža od očekivane i kod uklanjanja onečišćenja i stvaranja vodika. Smetnje su potom pokušali otkloniti katalizatorom izrađenim od različitih vodljivih metala.
Nanočestice platine
Chuanhao Li i kolege kombinirali su kobaltov oksid i titanov dioksid kako bi stvorili dvofunkcionalni katalizator koji će razgraditi uobičajene lijekove u otpadnim vodama, a istovremeno učinkovito pretvarati vodu u vodik za gorivo.
Kako bi napravili katalizator, istraživači su presvukli kristale titan-dioksida tankim slojem kobalt-oksida. Početna ispitivanja pokazala su da ovaj materijal ne proizvodi puno vodika pa su dvostrukom katalizatoru dodane nanočestice platine.
Bio je to učinkovit, mada prilično skup, katalizator za stvaranje vodika. U prisutnosti simulirane sunčeve svjetlosti, platinom impregnirani katalizator razgradio je dva antibiotika i proizveo značajne količine vodika.
Održiva opcija
Istraživači su katalizator potom ispitali na stvarnim otpadnim vodama, vodama kineskih rijeka i uzoraka deionizirane vode. Pod simuliranom sunčevom svjetlošću katalizator je stimulirao proizvodnju vodika u sva tri uzorka. Najveća količina vodika dobivena je iz uzorka otpadnih voda.
Istraživači vjeruju da bi njihov katalizator mogao biti održiva opcija pročišćavanja otpadnih voda uz istodobnu proizvodnju vodikovog goriva.
