Производство солнечного водорода с помощью фотоэлектрохимической реакции расщепления воды (PEC) является привлекательным "зеленым" методом производства водородного топлива благодаря его потенциалу высокой эффективности преобразования, низким рабочим температурам и экономической эффективности. Однако эффективное отделение газообразного водорода от смеси газов (называемой "синтез-газ") в различных условиях окружающей среды оказалось сложной задачей. Недавняя статья, опубликованная в журнале Технология разделения и очистки стремится решить эту проблему. В этом исследовании группа исследователей из Нагойского технологического института, Япония, во главе с профессором Юдзи Ивамото, в сотрудничестве с исследователями из Франции, успешно охарактеризовала новую мембрану, которая позволяет высокоселективно отделять газообразный водород, образующийся в результате реакции PEC. Профессор Ивамото говорит: "Мембранное разделение привлекательно как недорогая технология очистки газообразного водорода. Однако современные методы сталкиваются с рядом проблем, например, с набуханием, вызванным водой, с полимерными мембранами и снижением проницаемости для водорода с металлическими, полимерными и жидкими мембранами на подложке. "

Исследователи впервые разработали органо-неорганическую гибридную полимерную мембрану, состоящую в основном из полимера под названием "поликарбосилан" (PCS), сформированного на пористой подложке на основе оксида алюминия (Al2O3). Профессор Ивамото далее объясняет: "Используя высокомолекулярные PCSS с температурой плавления выше 200 ° C, мы показали, что супергидрофобная PCS-мембрана может быть нанесена на мезопористую ?-Al2O3-модифицированный макропористый ?-Трубчатая опора Al2O3. "

После успешной разработки мембраны PCS исследователи протестировали ее в условиях реакции PEC. Как и предполагалось, мембрана PCS обладала высокой гидрофобностью. Более того, в потоке имитируемой высоковлажной газовой смеси при температуре 50°C мембрана PCS продемонстрировала превосходную селективность по водороду. Дальнейший анализ показал, что преимущественное проникновение водорода через мембрану PCS регулируется механизмом "диффузии в твердом состоянии". В целом, независимо от условий окружающей среды, мембрана PCS обеспечивала эффективное разделение газообразного водорода.

С разработкой и характеристикой этой новой мембраны PCS неизбежно, что ее коммерческое внедрение не только облегчит использование водородного топлива для энергетических нужд, но и ограничит использование невозобновляемых ископаемых видов топлива. Профессор Ивамото заключает: "Благодаря этому технологическому развитию мы ожидаем значительного прогресса в экологически чистом и устойчивом производстве водорода".

Будем надеяться, что использование мембраны PCS - это шаг к обществу, основанному на водороде!