Исследователи использовали Солнце и биоуголь для уменьшения количества электроэнергии, необходимой для преобразования воды в водород. Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго разработали метод получения водорода из воды, используя только солнечную энергию и сельскохозяйственные отходы, такие как навоз. Технология в шесть раз сокращает затраты энергии, открывая возможности для создания экологически чистого топлива и химикатов.

Исследователи использовали биоуголь — вещество, которое содержит много углерода. Он образуется в результате процессов высокотемпературной карбонизации, таких как пиролиз, газификация и гидротермальная карбонизация. Его можно производить как в крупных промышленных масштабах, так и на фермах из сельхозотходов.

Для электролиза, который расщепляет воду на водород и кислород, необходимо электричество. Традиционно для этого используют ископаемое топливо, что приводит к выбросам углекислого газа. Ранее ученые смогли уменьшить напряжение, необходимое для расщепления воды, добавив углерод. Но этот метод производит углекислый газ в качестве побочного продукта и использует уголь или дорогие химикаты.

Американские ученые в поисках альтернативы экспериментировали с разными формами биоугля, полученными из коровьего навоза, бумажных отходов, отходов конопли и шелухи сахарного тростника. При добавлении в камеру электролиза все пять типов биоугля снижали количество энергии, необходимой для превращения воды в водород. Коровий навоз показал лучшие результаты — в шесть раз меньше энергии, примерно до 0,25 вольта.

Из-за низких потребностей в энергии реакцию расщепления воды может поддерживать один обычный кремниевый солнечный элемент, который обеспечивает ток с силой примерно 15 мА при напряжении 0,5 вольт. Это меньше, чем генерирует батарея типа АА.

Этот процесс очень эффективен: почти 35% биоугля и солнечной энергии преобразуются в водород. Это мировые рекорды; это самый высокий показатель, который кто-либо демонстрировал, – Рохит Чаухан, соавтор исследования.