Odpady z przemysłu papierniczego mogą przyczynić się do tańszej produkcji czystej energii
Naukowcy z chińskich uczelni opracowali wydajny katalizator do produkcji wodoru na bazie ligniny – odpadu z przemysłu papierniczego. Nowe rozwiązanie może znacząco obniżyć koszty i zwiększyć skalowalność technologii wodorowych.
![gaz i wodor [default]](https://eb37c572.delivery.rocketcdn.me/wp-content/uploads/gaz_i_wodor_default_2.webp)
Nowy katalizator z ligniny – przełom w produkcji wodoru
Zespół naukowców z Shenyang Agricultural University oraz Guangdong University of Technology w Chinach opracował innowacyjny katalizator do produkcji wodoru, wykorzystując ligninę – powszechny produkt uboczny procesów papierniczych i biorafineryjnych. Odkrycie to może przyczynić się do rozwoju tańszych i bardziej zrównoważonych technologii wodorowych.
Jak działa katalizator oparty na odpadach roślinnych?
Nowy materiał powstaje poprzez osadzenie nanocząstek tlenku niklu i tlenku żelaza w włóknach węglowych uzyskanych z ligniny. Takie połączenie zapewnia wysoką wydajność i trwałość podczas reakcji ewolucji tlenu – kluczowego etapu elektrolizy wody. Badania wykazały, że katalizator osiąga niską nadpotencjał rzędu 250 mV przy gęstości prądu 10 mA/cm² i zachowuje stabilność przez ponad 50 godzin w warunkach wysokiego obciążenia.
Przewaga nad tradycyjnymi katalizatorami
Dotychczas w dużej skali stosowano katalizatory oparte na metalach szlachetnych, które są kosztowne i mniej dostępne. Nowe rozwiązanie z ligniny stanowi tańszą alternatywę, oferując szybkie kinetyki reakcji oraz długoterminową trwałość. Mikroskopia i modelowanie wykazały, że kluczową rolę odgrywa tu specjalnie zaprojektowany interfejs nanoskali, umożliwiający efektywne wiązanie i odłączanie cząsteczek pośrednich.
Potencjał skalowania i zrównoważony rozwój
Lignina jest jednym z najpowszechniejszych naturalnych polimerów, jednak zazwyczaj jest spalana w celu uzyskania niewielkiej ilości energii. W tym projekcie przekształcono ją w przewodzące włókna węglowe przy użyciu elektroprzędzenia i obróbki termicznej. Powstały katalizator, oznaczony jako NiO/Fe3O4@LCFs, zawiera azotowane włókna węglowe, które poprawiają przewodnictwo i stabilność strukturalną.
„Ewolucja tlenu to jedna z największych barier dla efektywnej produkcji wodoru. Nasza praca pokazuje, że katalizator z ligniny, nisko wartościowego produktu ubocznego przemysłu papierniczego i biorafineryjnego, może zapewnić wysoką aktywność i wyjątkową trwałość. To bardziej ekologiczna i ekonomiczna droga do produkcji wodoru na dużą skalę.” – Yanlin Qin, Guangdong University of Technology
Testy i dalsze możliwości rozwoju
Zaawansowane pomiary elektrochemiczne potwierdziły przewagę tego materiału nad katalizatorami opartymi na jednym metalu, zwłaszcza w warunkach wysokich prądów wymaganych w zastosowaniach przemysłowych. W badaniach wykorzystano także spektroskopię Ramana oraz obliczenia funkcjonału gęstości, które potwierdziły skuteczność zaprojektowanego interfejsu katalitycznego.
„Naszym celem było opracowanie katalizatora, który nie tylko działa efektywnie, ale także może być skalowany i oparty na zrównoważonych materiałach. Ponieważ lignina jest produkowana na całym świecie w ogromnych ilościach, to podejście oferuje realną ścieżkę do ekologicznej produkcji wodoru w przemyśle.” – Xueqing Qiu
Znaczenie odkrycia dla sektora energii
Opracowanie taniego i wydajnego katalizatora z biomasy wpisuje się w światowe trendy rozwoju technologii niskoemisyjnych. Możliwość adaptacji tej metody do innych metali i reakcji katalitycznych otwiera nowe kierunki dla projektowania kolejnych generacji elektrokatalizatorów opartych na zasobach naturalnych.
Zobacz również:
- Raport Programowy 2025: Wodór kluczowy dla neutralności klimatycznej UE
- Wodorosty jako źródło metali ziem rzadkich? Nowe badania NREL nad fitogórnictwem
- PowerUp Hydro Tech i Electromobility Poland z szansą na wsparcie z KPO dla czystej mobilności i wodoru
- GAZ-SYSTEM otrzymuje odstępstwo od obowiązku niezależności prawnej w sektorze wodoru
- ORLEN rozwija Bursztynową Dolinę Wodorową z eksperckim wsparciem doradczym
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Grupa PGE i Lasy Państwowe rozszerzają współpracę na całą Polskę
Grupa PGE zwiększa swoje zaangażowanie w działania na rzecz ochrony środowiska, obejmując wsparciem wszystkie parki narodowe w kraju oraz rozszerzając współpracę z Lasami Państwowymi. W 2026 roku liczba beneficjentów wzrośnie do 31, a wartość dotacji sięgnie niemal 3,7 mln zł.
Baltic Power: Pierwszy prąd z Bałtyku zasila polską sieć energetyczną
Energia z morskiej farmy wiatrowej Baltic Power po raz pierwszy trafiła do polskiej sieci elektroenergetycznej. To przełomowy moment dla krajowej transformacji energetycznej i jeden z ostatnich etapów budowy pierwszej polskiej farmy wiatrowej na Bałtyku.
Energa strategicznym sponsorem Olsztyn Green Festival 2026 – muzyka, ekologia i innowacje
Energa ponownie zostaje strategicznym sponsorem Olsztyn Green Festival. Tegoroczna, 12. edycja wydarzenia połączy muzykę, proekologiczne inicjatywy i nowoczesne atrakcje, podkreślając zaangażowanie Energi w transformację energetyczną i promowanie zrównoważonego stylu życia.
Wpływ Elektrowni Kozienice na Wisłę: wyniki wieloletnich badań naukowców
Wieloletni monitoring Wisły w rejonie Elektrowni Kozienice pokazuje, że wpływ energetyki na ekosystem rzeki jest złożony i wymaga całościowej analizy. Naukowcy podkreślają znaczenie wielu czynników środowiskowych, a nie tylko działalności elektrowni.
Profesjonalna łączność Enspiriona po raz piąty wsparła bezpieczeństwo Open’er Festival
System TETRA od Enspiriona, spółki z Grupy Energa, już piąty rok z rzędu zapewnił niezawodną komunikację podczas Open’er Festival. Rozwiązanie wspierało sztaby kryzysowe i służby odpowiedzialne za bezpieczeństwo tysięcy uczestników tego masowego wydarzenia.
KGHM zainwestuje ponad 32 mld zł do 2030 r.: nowa kopalnia, ekspansja zagraniczna i transformacja energetyczna
KGHM ogłosił największy w swojej historii program inwestycyjny – ponad 32 mld zł do 2030 r., z naciskiem na rozwój krajowych i zagranicznych aktywów, budowę nowej kopalni oraz transformację energetyczną i technologiczną.
Komentarze