Водородная энергетика – одно из центральных направлений диверсификации источников энергии в современном мире. У водорода как носителя энергии есть значительные преимущества: высокая теплота сгорания, безвредный продукт сгорания – вода, а также возможность применять его не только в процессах прямого окисления при сжигании, но и в топливных элементах. Однако традиционные способы получения водорода пока что основаны на использовании ископаемого топлива.
В престижном научном издательстве Wiley вышла книга «Photocatalytic Hydrogen Production for Sustainable Energy» под редакцией профессора Alberto Puga (Universitat Rovira i Virgili, Испания). Она посвящена последним достижениями в области развития альтернативного способа получения водорода под действием света – посредством фотокатализа. Главы с важными аспектами фотокаталитического получения водорода представили авторитетные ученые из разных стран. Так, монография включает в себя разделы о фундаментальных принципах фотокаталитического получения водорода (Mai Takashima и др.), механизмах фотокаталитических реакций (Detlef W. Bahnemann и др.), органическом синтезе, сопровождающимся выделением водорода (Paolo Fornasiero и др.), фотокаталитическом получении водорода в присутствии металл-органических каркасов (Hermenegildo García и др.).
Сотрудники Института катализа СО РАН и Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» д.х.н., профессор РАН Екатерина Козлова и к.х.н. Анна Куренкова подготовили главу, посвященную получению водорода из компонентов растительной биомассы под действием видимого излучения.
«В настоящее время растительная биомасса широко используется как источник энергии, что объясняется её распространенностью и доступностью на планете. Однако основная часть биомассы используется в процессах прямого сжигания, и лишь небольшая доля – для получения химических соединений. Фотокаталитическое получение водорода из растительной биомассы является перспективным методом, поскольку в данном случае для выделения водорода необходимы только возобновляемые источники энергии, а процесс протекает при комнатной температуре и атмосферном давлении» – рассказывает Екатерина Козлова.
«Несмотря на свои очевидные преимущества, получение водорода из таких сложных малорастворимых субстратов, как целлюлоза и крахмал, рассматривается достаточно редко. В своих работах мы показали, что в условиях проведения фотокаталитической реакции выделения водорода происходит также частичная деполимеризация природных полимеров с образованием глюкозы, которая затем окисляется до целого набора ценных органических соединений» – добавляет Анна Куренкова.
Учёные уверены, что такое сочетание – деполимеризация сложных природных соединений, сопровождающаяся выделением водорода – перспективное направление для дальнейших исследований.