Водень розглядається як багатообіцяюча альтернатива викопному паливу, але методи, які використовуються для його отримання, або виробляють занадто багато вуглекислого газу, або занадто дорогі. Дослідники Університету Райса знайшли спосіб отримувати водень із пластикових відходів за допомогою методу з низьким рівнем викидів, який міг би окупити себе.
«У цій роботі ми перетворили пластикові відходи, в тому числі змішані пластикові відходи, які не потрібно сортувати за типом або мити, у високопродуктивний водень і високоцінний графен», — сказав Кевін Вісс, випускник докторської програми Rice та головний керівник автор дослідження, опублікованого в Advanced Materials. «Якщо вироблений графен продаватиметься лише за 5% від поточної ринкової вартості — 95% від продажу! — чистий водень можна буде виробляти безкоштовно. Наприклад, ми знаємо, що поліетилен складається з 86% вуглецю та 14% водню, і ми продемонстрували, що можемо відновити до 68% цього атомарного водню у вигляді газу з чистотою 94%».
Для порівняння, «зелений» водень, який виробляється з використанням відновлюваних джерел енергії для розщеплення води на два компоненти, коштує приблизно 5 доларів за трохи більше двох фунтів. Незважаючи на те, що він дешевший, більшість із майже 100 мільйонів тонн водню, що використовувався в усьому світі у 2022 році, було отримано з викопного палива, його виробництво генерувало приблизно 12 тонн вуглекислого газу на тонну водню.
Дослідники піддавали зразки пластикових відходів швидкому джоулевому нагріванню протягом приблизно чотирьох секунд, підвищуючи їх температуру до 3100 градусів Кельвіна. Цей процес випаровує водень, присутній у пластмасі, залишаючи позаду графен — надзвичайно легкий, міцний матеріал, що складається з одного шару атомів вуглецю. Використовуючи кошти Інженерного корпусу армії Сполучених Штатів, лабораторія Тура придбала необхідне обладнання для визначення характеристик випаровуваного вмісту.
