Блог

Jul 31, 2023

Команда Технического университета Фрайберга разрабатывает процесс переработки драгоценных металлов из электролизеров

Криспин Мокри Водород, полученный в результате электролиза с использованием возобновляемых источников энергии, считается ключевым элементом энергетического перехода. С помощью катализаторов вода расщепляется на составляющие водород и кислород.

Криспин Мокрый

водород, полученный в результате электролиза с использованием возобновляемых источников энергии, считается ключевым элементом энергетического перехода. С помощью катализаторов вода расщепляется на составляющие водород и кислород. Электрохимическая реакция требует в качестве катализаторов драгоценных металлов, таких как платина, иридий или рутений. Как можно улучшить переработку этих металлов, уже три года изучается в рамках европейского исследовательского проекта с участием TU Bergakademie Freiberg.

«Поскольку дорогие драгоценные металлы в электролизерах пока не могут быть полностью заменены другими столь же эффективными материалами, задача состоит в том, чтобы восстановить их без потерь. И в идеале это происходит с помощью экологически чистой обработки», - объясняет руководитель проекта профессор Александрос Харитос из ТУ Фрайберга. Более экологически безопасная переработка материалов катализаторов с истекшим сроком службы. Команда сосредоточилась на так называемых гидрометаллургических методах переработки. Это включает в себя перевод материала катализатора в водный раствор и последующее извлечение его в виде соли или металла в твердой форме, которая является максимально чистой. «Восстановление различных слоев катализатора из драгоценных металлов, сердце электролизера с протонообменной мембраной (электролизер PEM), до сих пор требовало энергоемкого и потенциально вредного для окружающей среды технологического этапа. «В проекте Recycalyse мы реализуем Процесс переработки, при котором слои катализатора отделяются от фторсодержащей мембраны», — объясняет д-р Леся Сандиг-Предзимирска. Драгоценные металлы в предварительно концентрированных слоях катализатора затем могут быть переработаны с использованием более мягких и более экологически чистых выщелачивающих агентов. производит исходные материалы, которые можно использовать непосредственно для производства новых электрокатализаторов, чтобы замкнуть материальный цикл», — говорит исследователь.

Недавно разработанный катализатор из иридия и рутения оказался наиболее эффективным для реакции выделения кислорода на анодной стороне электролизера. В качестве носителя для металлов вместо углерода выступал оксид олова, легированный сурьмой. «Мы разработали и запатентовали гидрометаллургический процесс с использованием недорогих химикатов для эффективного извлечения рутениевых комплексов, ценных для промышленности», — говорит д-р Леся Сандиг-Предзимирска. Рутениевые комплексы используются не только в химической промышленности для производства катализаторов, но и во многих других областях, таких как электронная промышленность, медицина, биология, нанонаука и производство солнечных батарей. Вместе с недавно разработанным процессом разделения отдельных ионов металлов команда добилась извлечения более 90% содержащихся драгоценных металлов.

Поскольку хранение водорода в результате электролиза воды является важным строительным элементом для энергетического перехода, электродные материалы в настоящее время находятся в центре внимания исследований. Помимо эффективности и доступности материалов, проект «Recycalyse» уделяет особое внимание их возможности вторичной переработки в рамках экономики замкнутого цикла. Его возглавляет Датский технологический институт и поддерживают девять других партнеров (TU Bergakademie Freiberg, Fraunhofer ICT, Sustainable Innovations, TWI, Blue World Technologies, Бернский университет, Prüfrex, HyCentA Research GmbH и Accurec). До конца сентября 2023 года «Recycalyse» будет поддержан в общей сложности 5,5 миллионами евро из программы исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020 в рамках грантового соглашения № 861960.

Недавно обнаруженный эффект повышает продуктивность процессов транспортировки зеленого водорода

Самые читаемые новости

Темы

Организации

Стабильное качество заквасок как цель

Исследователи создали мобильные полимеры с длинной цепью на металлических поверхностях, делая это с помощью молекул типа шарико-бота, которые скользят по поверхности.

То, что происходит в природе за фемтосекунды, теперь можно наблюдать за миллисекунды в лаборатории.

Электрохимия открывает новые возможности

Это хорошая новость для мирового графенового сообщества.