Вибрации воды предложили использовать для чистого топлива и химикатов

Большинство подходов к производству зелёного водорода требуют источника электроэнергии — солнечного, ветрового или атомного. Пьезосинтез предлагает альтернативный маршрут: использовать механическую энергию — вибрации, деформации, волновое давление — непосредственно для химических реакций, минуя стадию генерации электричества. Новое исследование, описанное на TechXplore, демонстрирует, что такой подход способен производить водород и ряд ценных химикатов с реальной производительностью.

Пьезокатализ основан на том, что некоторые материалы при механической деформации создают на своей поверхности заряды, достаточные для инициирования химических реакций. Команда разработала систему на основе пьезоэлектрических наночастиц, помещённых в водный раствор.

При воздействии ультразвука (имитирующего механические вибрации) наночастицы деформировались и создавали поверхностные заряды, запускающие расщепление воды — с образованием водорода и реактивных форм кислорода.

Практическая ценность подхода:

• расщепление воды происходило без подвода внешнего электрического тока;
• реактивные формы кислорода, образующиеся параллельно с водородом, могут быть использованы для синтеза органических химикатов — перекиси водорода и ряда оксидированных продуктов;
• система потенциально применима там, где доступна механическая энергия без удобного доступа к электросети — прибрежные зоны (океанские волны), промышленные площадки с высоким вибрационным фоном.

Производительность пока невысока по сравнению с фотоэлектролизом или стандартным электролизом. Задача масштабирования — создание механических воздействий достаточной интенсивности в промышленных объёмах — остаётся нерешённой.

Ранее pronedra.ru писал о катализаторе Gold-MXene для получения аммиака.