Ученые из России и Китая создали эффективный материал для водородной энергетики

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Китая создали экологически чистый и недорогой способ обработки популярного фотокаталитического материала для водородной энергетики — нитрида углерода. Такой способ позволяет увеличить эффективность преобразования солнечного света в энергию для производства водорода до рекордных уровней. Итоги исследовательской работы опубликованы в журнале Applied Catalysis B: Environmental.

«Зелёные» планы

Некоторые ученые считают, что солнечная энергия может стать основой более экологичной энергетики. Ускоряющие химические реакции под действием света фотокатализаторы дорогие и недостаточно эффективны, поэтому улучшение свойств таких материалов — актуальное направление исследовательских работ.

Томские ученные совместно с иностранными коллегами изменили микроструктуру нитрида углерода, обработав его водой при высоких температурах для создания пористых нанослоев с включениями молекул кислорода.

«Нитрид углерода — многообещающий и недорогой материал, который можно легко синтезировать высокотемпературной реакцией мочевины или других соединений азота и углерода. Мы использовали водяной пар и высокотемпературную обработку фотокатализатора, чтобы вызвать разделение толстых слоев с низкой производительностью на ультратонкие слои, которые имеют гораздо лучшие характеристики для генерации водорода с использованием солнечного света», — рассказал «РИА Новости» профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.

В итоге был создан новый тип материала. По словам исследователей, он способен лучше работать в видимом диапазоне спектра. Он может применяться для крупномасштабного промышленного производства водорода на солнечных фермах.

Министерство энергетики России 18 февраля 2022 года сообщило, что на построение водородной отрасли в стране потребуется $33,4 млрд инвестиций. Как указано в проекте комплексной программы развития отрасли низкоуглеродной водородной энергетики, эти средства необходимы для создания и развитие производственных кластеров до 2030 года. Ведомство отмечало, что благодаря этой отрасли могут быть трудоустроены до миллиона человек, а также налоговые поступления оцениваются в 3,9–5,6 трлн рублей. Потенциально отрасль может ежегодно увеличивать валовой внутренний продукт страны на 0,25–0,47% с 2025 по 2030 год.

В октябре 2021 года премьер-министр РФ Михаил Мишустин заявил, что на разработку российских технологий в сфере водородной энергетики будет направлено 9 млрд рублей до 2024 года.