Специалисты ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН» и Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» показали перспективность выделения чистого водорода из продуктов паровой конверсии спиртов и эфиров электрохимическим способом. Они запатентовали установку, которая обеспечивает извлечения более 90 процентов водорода с чистотой 99,96 об. %. Об этом сообщил в ходе V Российского конгресса «Роскатализ» ведущий научный сотрудник института Сухэ Бадмаев.  

Получение водорода из углеводородов и оксигенатов (спиртов и простых эфиров) обычно сопровождается образованием оксидов углерода. Чтобы очистить водород, учёные ИК СО РАН решили использовать электрохимический способ. Они разработали бифункциональные катализаторы для паровой конверсии оксигенатов и запатентовали устройство, которое состоит из водородного насоса (электрохимической ячейки) с мембраной на основе полибензимидазола, комбинированного с каталитическим реактором. В этом реакторе получают водородсодержащую смесь с минимальным содержанием монооксида углерода (СО), которая затем подаётся в водородный насос для извлечения чистого водорода.

«Разработанные нами бифункциональные катализаторы благодаря наличию поверхностных кислотных и медьсодержащих центров обеспечивают полное превращение диметилового эфира, диметоксиметана и метанола в водородсодержащий газ с концентрацией СО менее 1 об. %. Это очень важно, потому что концентрация монооксида углерода напрямую влияет на эффективность работы водородного насоса», — рассказывает ведущий научный сотрудник Отдела гетерогенного катализа кандидат химических наук Сухэ Бадмаев.

По его словам, чем больше СО в реформате, тем больше поляризуется электрод за счёт отравления электрокатализатора, соответственно, увеличивается расход электроэнергии на выделение чистого водорода.

В итоге учёным удаётся извлекать 90 % водорода с чистотой 99,96 об. % при энергетической эффективности более 75 %. Примечательно, что данная установка может работать как топливный элемент: если не нужно получать водород, она может генерировать электроэнергию.

Следующий этап — разработать технико-экономическое обоснование создания таких установок.

Пятый Российский конгресс по катализу «Роскатализ» проходил с 21 по 26 апреля в Санкт-Петербурге. Это одно из крупнейших профильных мероприятий в сфере химической промышленности — в нём приняли участие более 500 представителей научных и образовательных организаций, компаний, промышленных предприятий.

Источник: ИК СО РАН.