Учёные разработали эффективный способ получения чистого водорода с помощью микроволн

Международная команда учёных из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) разработала инновационную технологию получения чистого водорода с использованием микроволнового излучения. Результаты их работы были опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry A и открывают новые горизонты для устойчивой энергетики.

В рамках глобального перехода к возобновляемым источникам энергии чистый водород рассматривается как один из самых перспективных вариантов благодаря отсутствию углеродных выбросов. Но традиционные технологии его производства имеют значительные ограничения. Обычные термохимические методики, использующие окислительно-восстановительные реакции металлов, требуют экстремально высоких температур, достигающих 1500°C, что делает их затратными и сложными для масштабирования.

Исследователи из POSTECH обратились к малоизученному источнику – микроволновому излучению, аналогичному тому, что применяется в обычных микроволновках. Они показали, что микроволновая энергия может существенно понизить температуру восстановления оксида церия, легированного гадолинием, до ниже 600°C, что на 60% ниже традиционных значений. Микроволновая энергия заменила 75% тепловой энергии, необходимой для реакции.

Кроме того, команда создала «кислородные вакансии» в структуре материала, что ускоряет процесс расщепления воды на водород. Если традиционные методы занимают часы при высоких температурах, то POSTECH достигли аналогичных результатов за минуты при температуре ниже 600°C. Эффективность этого процесса была подтверждена термодинамической моделью.

Как отметил профессор Хёнгю Джин, это исследование имеет потенциал значительно повысить коммерческую привлекательность термохимических методов производства водорода. Профессор Гунсу Юн добавил, что успешное преодоление ограничений существующих технологий стало возможным благодаря плодотворному междисциплинарному сотрудничеству научной группы.