赫瑞瓦特大學(xué)-愛丁堡商學(xué)院科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蒸餾工業(yè)廢水可以產(chǎn)生綠色氫氣

　　蒸餾工業(yè)的廢水可用于生產(chǎn)綠色氫氣(一種可持續(xù)燃料)，使用赫瑞瓦特大學(xué)科學(xué)家開發(fā)的材料。

　　僅在蘇格蘭的釀酒廠每年就產(chǎn)生約100萬升威士忌蒸餾過程中的廢水。在全球范圍內(nèi)，蒸餾行業(yè)被認(rèn)為每年產(chǎn)生約 10 億升廢水。

　　赫瑞瓦特的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種利用這種廢水生產(chǎn)綠色氫氣的方法，這一過程目前每年消耗205億升淡水。

　　Sudhagar Pitchaimuthu 博士赫瑞瓦特大學(xué)工程與物理科學(xué)學(xué)院的材料科學(xué)家解釋說：“每生產(chǎn)1公斤綠色氫氣需要9公斤水。同時(shí)，每生產(chǎn) 1 升麥芽威士忌會(huì)產(chǎn)生約 10 升殘留物。為了幫助保護(hù)地球，我們需要減少淡水和其他自然資源的使用。因此，我們的研究重點(diǎn)是如何利用這種釀酒廠廢水進(jìn)行綠色氫氣生產(chǎn)，通過簡(jiǎn)單的過程去除水中存在的廢物。

　　Pitchaimuthu博士和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種納米級(jí)材料——一種直徑為人類頭發(fā)直徑10,000分之一的顆粒——使釀酒廠廢水在綠色氫氣生產(chǎn)過程中取代淡水。這種被稱為硒化鎳的納米顆粒處理廢水，在團(tuán)隊(duì)的研究中，與淡水的結(jié)果相比，從廢水中產(chǎn)生相似或略高的綠色氫氣。

　　該研究發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《可持續(xù)能源與燃料》上，題為從釀造到清潔燃料：利用釀酒廠廢水使用納米級(jí)鎳硒化物水氧化催化劑電解產(chǎn)生 H2.該論文由Pitchaimuthu博士的博士生Michael Walsh撰寫，他在進(jìn)行這項(xiàng)研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

　　“蒸餾行業(yè)每年產(chǎn)生約10億升廢水，因此這一過程的潛力是巨大的，”Pitchaimuthu博士說?！笆褂霉I(yè)廢水意味著我們可以減少與綠色氫氣生產(chǎn)相關(guān)的大量淡水足跡。我們的研究還表明，我們?nèi)绾胃沙掷m(xù)地利用世界資源來生產(chǎn)清潔能源。

　　氫氣是一種氣體，與化石燃料不同，它在燃燒時(shí)不會(huì)排放碳。綠色氫氣是使用可再生能源產(chǎn)生的。可再生能源(如風(fēng)能或太陽能)產(chǎn)生的電力用于電解。這是通過將水分解成氫氣和氧氣來產(chǎn)生氫氣的過程。

　　Pitchaimuthu博士解釋說，電解槽(用于電解的設(shè)備)只能與淡水一起使用，并且通常會(huì)因廢水中的物質(zhì)而失效。但他補(bǔ)充說，赫瑞瓦特的納米粒子克服了這一挑戰(zhàn)。

　　研究團(tuán)隊(duì)的下一步包括開發(fā)自己的電解槽原型，并擴(kuò)大硒化鎳納米顆粒的生產(chǎn)。他們還將分析釀酒廠的廢水，以發(fā)現(xiàn)是否可以從中回收其他有價(jià)值的材料，以及氫氣和氧氣。

　　該研究由赫瑞瓦特工程與物理科學(xué)學(xué)院資助，并與巴斯大學(xué)化學(xué)工程系和蘇格蘭威士忌研究所合作完成，該研究所支持蘇格蘭威士忌生產(chǎn)過程中的應(yīng)用研究。

　　Pitchaimuthu博士是赫瑞瓦特機(jī)械、過程與能源工程研究所的副教授，也是該大學(xué)的副主任。碳解決方案研究中心，專注于開發(fā)低碳系統(tǒng)和解決方案。他擁有印度巴拉蒂爾大學(xué)的物理學(xué)博士學(xué)位，在 2021 年加入赫瑞瓦特之前，他曾在韓國(guó)、日本、西班牙、北愛爾蘭和威爾士從事材料科學(xué)研究項(xiàng)目。

　　Pitchaimuthu博士的主要研究領(lǐng)域是光電化學(xué)、光催化、電催化、納米材料、太陽能和光/電化學(xué)CO2回收。他是英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員，該學(xué)會(huì)致力于推動(dòng)化學(xué)科學(xué)的卓越發(fā)展。

　　氫和綠色氫是赫瑞瓦特大學(xué)正在開發(fā)的新全球凈零研究所的關(guān)鍵研究領(lǐng)域。該研究所名為iNetZ+，將匯集來自全校的研究人員，并與行業(yè)、政府和社區(qū)合作，以應(yīng)對(duì)全球可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)。