Os pesquisadores desenvolveram dois sistemas exclusivos de energia e caros que usam uréia encontrados na urina e nas águas residuais para produzir hidrogênio.
Os sistemas exclusivos são economicamente hidrogênio “verde”, a fonte de uma energia durável e renovável e novas maneiras de criar resíduos nitrogenados no ambiente aquático.
Geralmente, o hidrogênio é gerado através do uso da análise eletrônica para dividir a água em oxigênio e hidrogênio. É uma tecnologia comprometida para ajudar a combater a crise energética global, mas o processo a identifica como caro que a coleta de hidrogênio dos combustíveis fósseis (hidrogênio cinza), que é um processo indesejado devido à produção de emissões de carbono.
Em contraste com a água, um sistema de análise eletrônica que produz hidrogênio a partir de uréia é significativamente menor.
Apesar dessa vantagem, os sistemas baseados em uréia existentes enfrentam uma série de restrições, como a baixa quantidade de hidrogênio capaz de levantar e a geração de subprodutos nitrogenados indesejados (nitratos e nitritos) que competem com a produção de tóxicos e hidrogênio, reduz ainda mais o sistema geral.
Pesquisadores do Centro de Excelência do Conselho Australiano de Pesquisa para Ciência e Inovação de Carbono (COE-CSI) e da Universidade de Adelaide criaram dois sistemas de análise eletrônica baseados em uréia que superaram esses problemas e o custo que eles podem produzir são comparados à produção de hidrogênio cinza que a produção de hidrogênio cinza.
O estudo para cada sistema foi publicado em artigos separados, em um diário Versão internacional da química aplicadaAssim, Comunicar com outra natureza. O candidato a doutorado Jintong Gao Angwande Chemi foi o primeiro autor no artigo da International Edition e ele foi o investigador-chefe da Co-CSI, o professor Yao Zheng e o professor Shijang Kiao, vice-diretor de co-CI e investigador-chefe que veio de sua escola universitária.
Criar hidrogênio a partir de uréia pura não é nova, mas a equipe encontrou um processo mais acessível e caro que usa a urina como uma fonte alternativa de uréia pura.
O professor Zheng diz: “Embora não tenhamos resolvido todos os problemas, se esses sistemas forem medidos, nossos sistemas produzem gás nitrogênio inocente em vez de nitrato e nitrito tóxicos, e ambos os sistemas usarão menos eletricidade em 20-27 % em comparação com o sistema de divisão de água”, diz o professor Zheng.
“Precisamos reduzir o custo de produção de hidrogênio, mas em meios neutra em carbono. Nosso primeiro sistema de papel usa uréia pura enquanto usa um sistema exclusivo sem membrana e um novo catalisador baseado em base, que é produzido através do processo de síntese de Haber-Os Amonia, que traz intensidade de energia e muita energia.2
“Nós o resolvemos usando a fonte verde da urina – urina humana – que é a base do nosso segundo sistema testado em papel”.
Esgoto urinário ou de uréia e resíduos nitrogenados também podem ser incentivados a partir de outras águas residuais. Em um sistema eletrônico, a urina, no entanto, apresenta outro assunto. Os íons cloreto na urina desencadearão uma reação produzida pelo cloro, que causa corrosão irreversível no ânodo do sistema onde os danos à corrosão e aos elétrons.
“No primeiro sistema, criamos um sistema inovador e altamente qualificado de análise eletrônica de uréia sem membrana para a produção de hidrogênio de baixo custo. Nesse segundo sistema, criamos um novo processo de manipulação de cloro médio que usa catalisador baseado em platina para produzir hidrogênio a partir da urina”, o professor Kia.
A platina está desestabilizando sua crescente demanda como um metal e catalisador caros, valiosos e restritos. É uma missão -chave do Arc Center of Excellence for Carbon Science and Inovation para permitir que a tecnologia de catalisador de carbono transfira a tecnologia de catalisador de carbono para a indústria tradicional de energia e química.
A equipe de Adelaide University of Adelaide criará essa pesquisa básica, desenvolvendo catalisadores não valiosos e apoiados por carbono para a construção de sistemas de urina-ocidental sem membrana para obter uma baixa recuperação de hidrogênio verde ao curar o ambiente de águas residuais.