Sun shines on UK developed hydrogen production process / Sole splende sui processi sviluppati in UK per la produzione di idrogeno.
Cambridge University researchers have developed a way of using solar energy to produce hydrogen from plant biomass.
The technique – which uses a photocatalytic conversion process to convert plant material into gaseous hydrogen – could ultimately lead to the development of industrial-scale facilities for producing the increasingly important fuel.
The main component of plant biomass is Lignocellulose but according to the team up until now its conversion into hydrogen has only been achieved through a gasification process which uses high temperatures to decompose it fully.
Dr Moritz Kuehnel, joint lead author of a paper on the project published in Nature Energy, said that the new technique overcomes many of the challenges of traditional processes. “Lignocellulose is nature’s equivalent to armoured concrete. It consists of strong, highly crystalline cellulose fibres, that are interwoven with lignin and hemicellulose which act as a glue. This rigid structure has evolved to give plants and trees mechanical stability and protect them from degradation, and makes chemical utilisation of lignocellulose so challenging.”
During the process catalytic nanoparticles are added to alkaline water in which the biomass is suspended. This is then placed in front of a light in the lab which mimics solar light. The solution is ideal for absorbing this light and converting the biomass into gaseous hydrogen which can then be collected from the headspace.
The technology was developed in the Christian Doppler Laboratory for Sustainable SynGas Chemistry at the University of Cambridge. Commenting on the research the head of the laboratory, Dr. Erwin Reisner said: “Our….technology is exciting as it enables the production of clean hydrogen from unprocessed biomass under ambient conditions. We see it as a new and viable alternative to high temperature gasification and other renewable means of hydrogen production. Future development can be envisioned at any scale, from small scale devices for off-grid applications to industrial-scale plants, and we are currently exploring a range of potential commercial options.”
ITALIANO
Ricercatori dell'Università di Cambridge hanno sviluppato un modo di utilizzare l'energia solare per la produzione di idrogeno da biomassa vegetale.
La tecnica - che utilizza un processo di conversione fotocatalitica per convertire materiale vegetale in idrogeno gassoso - potrebbe alla fine portare allo sviluppo di infrastrutture su scala industriale per la produzione del combustibile sempre più importante.
Il componente principale della biomassa vegetale è lignocellulosa ma secondo il gruppo finora la sua conversione in idrogeno è stato conseguito solo attraverso un processo di gassificazione che utilizza temperature elevate per decomporlo completamente.
Dr Moritz Kuehnel, l'autore congiunto di un documento sul progetto pubblicato su Nature Energy, ha detto che la nuova tecnica supera molte delle sfide di processi tradizionali. "Conversione di lignocellulosa è equivalente della natura del cemento armato. È costituita da forti, fibre di cellulosa altamente cristallini, che si intrecciano con lignina ed emicellulosa che agiscono come collante. Questa struttura rigida si è evoluta per dare alle piante e agli alberi stabilità meccanica e proteggerli dal degrado, e rende l'utilizzo chimica della lignocellulosa così impegnativo ".
Durante il processo alle nanoparticelle catalitiche vengono aggiunte acqua alcalina in cui la biomassa viene sospesa. Questa viene quindi posta in fronte a una luce in laboratorio che imita la luce solare. La soluzione è ideale per assorbire questa luce e convertire la biomassa in idrogeno gassoso che possono poi essere raccolti dallo spazio in alto.
La tecnologia è stata sviluppata nel Laboratorio Doppler Cristiano per syngas sostenibile della Chimica presso l'Università di Cambridge. Commentando la ricerca del responsabile del laboratorio, il Dr. Erwin Reisner ha detto: "La nostra ... .tecnologia è eccitante in quanto permette la produzione di idrogeno pulito da biomasse non trasformati in condizioni ambientali. Lo vediamo come una nuova e valida alternativa alle alte temperature di gassificazione e altri mezzi rinnovabili di produzione di idrogeno. Lo sviluppo futuro può essere immaginato in qualsiasi scala, dai dispositivi di piccole dimensioni per applicazioni off-grid come per impianti su scala industriale, e stiamo attualmente esplorando una gamma di possibili opzioni commerciali.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/sun-shines-on-uk-developed-hydrogen-production-process/?cmpid=tenews_3199353
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