Progrese în tehnologiile de biomasă pentru producția de hidrogen
După cum se arată în Azocleantech, hidrogenul, privit ca „energia supremă” pentru secolul 21, promovează beneficii precum a fi curat și regenerabil și este stocabil și adaptabil.
Agenția Internațională pentru Energie estimează că 115 milioane de tone de hidrogen vor fi necesare în 2030 pentru a crea emisii globale nete de dioxid de carbon zero până în 2050. Acest lucru este responsabil pentru ca hidrogenul verde să fie o cale de speranță către o societate fără carbon.
Folosind biomasa pentru producerea hidrogenului, este posibilă reducerea emisiilor de carbon produse de combustibilii fosili, ajutând astfel la recunoașterea crizei energetice în declin.
Noua tehnologie de tratament termic alcalin (ATT) pentru producerea hidrogenului include piroliza la presiunea atmosferică și la temperatură scăzută. Din punctul de vedere al ciclului de viață total al biomasei, ATT are capacitatea considerabilă de „emisii negative de carbon” și ar putea înlocui câțiva combustibili fosili.
Într-o revizuire raportată în jurnalul KeAi Carbon Resources Conversion, un grup de cercetare a analizat pe larg cel mai recent progres în ATT al biomasei pentru producția de hidrogen.
Liu a adăugat: „Totuși, trebuie să clarificăm mai întâi rolul fundamental și sinergia alcalinelor și catalizatorilor în reacția ATT și mecanismul de conversie a biomasei, apoi să folosim aceste cunoștințe pentru a ghida dezvoltarea unor strategii de modernizare mai eficiente și chiar descoperiri în mai mari- aplicații la scară.”
Pentru a îndeplini acest lucru, echipa speră că, pentru a optimiza eficiența producției de hidrogen din reacția ATT, alcaliul utilizat trebuie să promoveze conversia biomasei în intermediari mici de gaz și stocarea in situ a carbonului.
În plus, prin depășirea limitării cinetice a reacției de reformare la presiune și temperatură scăzută în procesul ATT, eficiența producției de hidrogen poate fi îmbunătățită, iar sinergia dintre catalizatorii alcalini și metalici poate fi pe deplin demonstrată.
În acest sens, Houfang Lu, profesor, Școala de Inginerie Chimică, Universitatea Sichuan, a declarat:
”După revizuire, au fost retrase patru concluzii semnificative. Pentru a înțelege mai bine transformarea substanțelor model prin diferite alcaline și pentru a determina biomasa foarte corectă, sunt necesare studii suplimentare.”
Pentru a fixa un sistem catalizator ideal în funcție de produșii intermediari ai reacției ATT, ar trebui efectuată o analiză a mecanismului de dezactivare al catalizatorului, interacțiunea dintre locul activ și purtător și relația catalitică-structură-activitate.
În plus, atunci când se cântăresc beneficiile și dezavantajele reacțiilor in-situ și ex-situ, proiectarea reactoarelor raționale și dezvoltarea unor metode eficiente de intrare sau ieșire sunt principale pentru a învinge probleme precum cocsarea, transferul limitat de masă și regenerarea catalizatorului cauzată de reacțiile solid-solid. În sfârșit, trebuie efectuată evaluarea economică și analiza consumului de energie.
Lu a adăugat: „Sperăm că aceste puncte vor ghida viitoarele experimente privind producția de hidrogen prin procese ATT de biomasă pentru a realiza industrializarea acestei tehnologii”.
Referințe:
“Liu, G., şi colab. (2023) ”O rută verde pentru producția de hidrogen din tratamentul termic alcalin (ATT) a biomasei cu stocare de carbon. Conversia resurselor de carbon.” https://doi.org/10.1016/j.crcon.2023.04.001.
