Ученые из Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге обнаружили, что сточные воды винокуренных заводов можно использовать для производства зеленого водорода, потенциально экономя миллионы литров пресной воды каждый год.
Согласно исследованиям ученых из Эдинбургского университета Хериот-Ватт, сточные воды ликеро-водочных заводов можно использовать для производства экологически чистого водорода.
Учёные разработали способ использования сточных вод дистилляторов, образующихся в результате процессов, включая охлаждение и очистку, для производства зелёного водорода — процесса, основанного на возобновляемых источниках энергии, который в настоящее время потребляет более 20 миллиардов литров пресной воды в год.
Только в Шотландии заводы по производству виски производят около миллиона литров сточных вод каждый год; для мировой ликеро-водочной промышленности эта цифра, как полагают, приближается к одному миллиарду литров.
Команда под руководством доктора Судхагара Питчаймуту , ученого-материаловеда из Школы инженерных и физических наук Хериот-Ватта , разработала наночастицу, названную селенидом никеля. Эти наночастицы очищают сточные воды от веществ, которые могут ингибировать процесс электролиза, в результате которого образуется водород. По данным исследования команды, очищенные сточные воды производят такое же или даже немного большее количество зеленого водорода, чем пресная вода.
Доктор Питчаймуту объяснил: «Для производства каждого 1 кг зеленого водорода требуется 9 кг воды. Между тем, каждый литр произведенного солодового виски образует около 10 литров остатка. Чтобы защитить планету, нам необходимо сократить использование пресной воды и других природных ресурсов, поэтому наши исследования были сосредоточены на том, как использовать сточные воды дистиллерного завода для производства зеленого водорода с помощью простого процесса, который удаляет отходы, присутствующие в воде».
Исследование опубликовано в журнале Королевского химического общества «Устойчивая энергетика и топливо » в статье под названием «От варки к чистому топливу: использование сточных вод дистиллерии для электролизной генерации H2 с использованием наномасштабных катализаторов окисления воды селенида никеля» . Автором статьи является аспирант доктора Питчаимуту Майкл Уолш, который сыграл ключевую роль в проведении исследования.
«Перегонная промышленность производит около одного миллиарда литров сточных вод в год, поэтому потенциал этого процесса огромен», — сказал доктор Питчаимуту. «Использование промышленных сточных вод означает, что мы можем уменьшить обширное воздействие пресной воды, связанное с производством экологически чистого водорода. Наше исследование также показывает, как мы можем более рационально использовать мировые ресурсы для производства чистой энергии».
Следующие шаги исследовательской группы включают разработку собственного прототипа электролизера, увеличение производства наночастиц селенида никеля и анализ сточных вод ликеро-водочных заводов, чтобы выяснить, можно ли извлечь из них другие ценные материалы, наряду с водородом и кислородом.
Исследование финансировалось Школой инженерных и физических наук Хериот-Ватта и завершилось в сотрудничестве с факультетом химической инженерии Университета Бата и Научно-исследовательским институтом шотландского виски, который поддерживает прикладные исследования в процессе производства шотландского виски.