Se ha desarrollado una nueva tecnología para la producción de hidrógeno a partir del proceso, que involucra el electrón que se produce durante la descomposición de la biomasa, como la madera residual. El resultado producido después de la descomposición de la biomasa es un compuesto de alto valor agregado, y es un dos-la tecnología de piedra que mejora la eficiencia de la producción de hidrógeno.
Un equipo de investigación, dirigido por el profesor Jungki Ryu en la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST ha presentado un nuevo sistema de biocombustibles que utiliza lignina que se encuentra en la biomasa para la producción de hidrógeno. El sistema descompone la lignina con un catalizador de molibdeno Mopara producir compuestos de alto valor agregado, y los electrones extraídos en el proceso producen efectivamente hidrógeno.
Una forma ecológica de producir hidrógeno es la electrólisis del agua H₂O. El voltaje se aplica al agua para producir hidrógeno y oxígeno al mismo tiempo. Sin embargo, en la tecnología actualmente reportada, la reacción de generación de oxígeno REA es lento y complicado, y la eficiencia de producción de hidrógeno es baja. Esto se debe a que el hidrógeno gaseoso H₂ es producido por iones de hidrógeno H⁺ como electrones, porque estos electrones provienen de la reacción de evolución del oxígeno.
Diagrama esquemático de la producción de subproductos y la evolución del hidrógeno a través de la descomposición de la lignina.
A través del estudio, el profesor Ryu y su equipo de investigación han desarrollado un nuevo sistema de biocombustibles que utiliza la lignina como donante de electrones para reducir la ineficiencia general de la reacción de evolución de oxígeno REA. Este es el principio del uso de molibdeno.catalizadores metálicos de bajo costo PMA para descomponer la lignina a bajas temperaturas y extraer los electrones producidos en el proceso para producir hidrógeno. El nuevo dispositivo ha sido diseñado para mover electrones desde la lignina, a lo largo del cable hasta el electrodo donde se produce la reacción de evolución del hidrógeno.ELLA ocurre.
"Con este nuevo sistema, podemos producir hidrógeno con menos energía sobretensión que la electrólisis de agua convencional, ya que no hay necesidad de reacciones de oxígeno, que requieren catalizadores de alta energía y metales preciosos", dice Hyeonmyeong Oh Combinado MS / Ph.D. de Energía e Ingeniería Química, UNIST, el primer autor del estudio. "Los métodos convencionales requieren más de 1,5 voltios, pero el nuevo sistema era capaz de producir hidrógeno a un potencial mucho menor 0,95 voltios".
Además, la vainillina o el monóxido de carbono CO, que se producen a través de la descomposición de la lignina es una sustancia muy útil para diversos procesos industriales. "La lignina, la segunda biomasa más abundante naturalmente, es difícil de descomponer. Sin embargo, el uso de catalizadores a base de molibdenoPMA se degradó fácilmente a bajas temperaturas ", dice el profesor asistente de investigación Yuri Choi, coautor del estudio.
"El nuevo sistema de biocombustibles es una tecnología que produce hidrógeno y productos químicos valiosos utilizando catalizadores baratos y bajos voltajes en lugar de catalizadores costosos como el platino Pt", dice el profesor Ryu. "Nuestro trabajo también es significativo, ya que presenta un nuevoforma de reemplazar las reacciones productoras de oxígeno en la electrólisis del agua "
Los hallazgos de esta investigación se publicaron en ACS Catalysis el 3 de enero de 2020. Este estudio ha sido respaldado por el Programa de Desarrollo de Tecnología para Resolver el Cambio Climático a través de la Fundación Nacional de Investigación de Corea NRF financiado por el Ministerio de Ciencia yTIC MSIT.
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Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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