Российские ученые нашли способ добывать водород с помощью газа со свалок

Водород считается одним из наиболее перспективных, экологически чистых видов топлива, в разы превосходящим по энергоемкости бензин. Его использование до сих пор сталкивается с технологическими трудностями, в частности высокой стоимостью производства.

Процесс конверсии метана в водород через стадию получения синтез-газа (смеси монооксида углерода и водорода) впервые был исследован в 1920-х годах. С этого времени велись разработки катализаторов, необходимых для проведения реакции. Большинство ранее разработанных материалов подвержены сильному зауглероживанию, что диктовало необходимость их регенерации и удорожало использование.

Исследования команды ученых Губкинского университета, ИНХС и ИОНХ РАН подтвердили, что новый платина-кобальтовый катализатор почти не подвержен зауглероживанию. Кроме того, созданный материал дешевле в применении, так как не требует предвосстановления водородом и стабильно работает на протяжении не менее 60 часов.

Лаборатория факультета химической технологии и экологии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина / © Мария Коновалова, отдел информационных технологий РГУ нефти и газа

Катализатор показал высокую эффективность в получении водородсодержащих газов реакциями кислородной конверсии метана и углекислотного риформинга метана при температурах 600–900 градусов.

«Использование нового катализатора может сделать водородную энергетику более доступной. Разработанный материал можно использовать в действующем промышленном процессе получения синтез-газа без модернизации существующего оборудования для замещения импортных аналогов», — отметил профессор кафедры общей и прикладной химии Губкинского университета Алексей Локтев. Он добавил, что к разработке уже проявили интерес крупные энергетические компании России.

Уникальность катализатора определяется новым методом его синтеза — пропиткой гидроталькитоподобного носителя на основе магния-алюминия водным раствором гетерометаллического ацетатного комплекса платины и кобальта с последующим прокаливанием. Катализатор позволяет достигать выхода синтез-газа более 50% уже при 700 градусах, при 800 градусах – более 80%, а при 900 градусах почти 100%.

Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда.