Новый процесс позволит синтезировать перекись в удаленных районах

Команда сотрудников и студентов Массачусетского технологического института разработала недорогое, портативное устройство, способное непрерывно производить перекись водорода из воздуха, воды и электричества.

Система поможет стерилизовать раны, поверхности для приготовления пищи и источники питьевой воды в удаленных районах. Исследование было проведено студентами Александром Мюрреем, Саагом Восьяном, Марселем Шрайером, профессорами Т. Аланом Хаттоном и Йогешем Сурендранатхом, сообщает phys.org. Его результаты представлены в журнале Joule.

Перекись представляет собой воду с дополнительным атомом кислорода – H2O2. Слабая связь с ним повышает реактивность химиката, окисляющего любую соседнюю молекулу. Концентрированная перекись требует особых условий транспортировки и хранения. Разбавленный продукт преимущественно состоит из воды, что делает его доставку экономически нецелесообразной. В результате перекись бывает трудно достать в удаленных районах.

«Растет потребность в портативных устройствах для производства химиката», — сказал Сурендранатх.

Существующие процессы имеют серьезные ограничения. Так, катализаторы позволяют получать только разбавленный продукт. Применение электролиза усложняет разделение перекиси и электролита. Сурендранатх с командой решили эту проблему, разбив процесс на 2 отдельных шага. Сначала электричество (в идеале – от солнечных или ветряных установок) расщепляет воду. Затем водород реагирует с молекулой «носителем», антрохионом, перемещаясь в отдельную камеру. Здесь вещество взаимодействует с кислородом из наружного воздуха, формируя перекись. В процессе носитель восстанавливает начальное состояние, возвращаясь в начало цикла.

«Небольшие концентрации позволят очищать воду от бактерий, других патогенов, — сказал Сурендранатх. – Насыщенный раствор обеспечит усиленное окисление. В сочетании с ультрафиолетом оно позволит удалить из воды даже промышленные отходы».

Портативный производитель перекиси поможет очистить территории гидроразрыва, легко перемещаясь между участками. Пока установка синтезирует растворы низкой концентрации, но ученые уверены, что смогут ее повысить.