赫瑞瓦特大学-爱丁堡商学院科学家发现蒸馏工业废水可以产生绿色氢气

来源：在职研究生招生信息网发布时间：2024-01-25 14:51:34

　　蒸馏工业的废水可用于生产绿色氢气(一种可持续燃料)，使用赫瑞瓦特大学科学家开发的材料。

　　仅在苏格兰的酿酒厂每年就产生约100万升威士忌蒸馏过程中的废水。在全球范围内，蒸馏行业被认为每年产生约 10 亿升废水。

　　赫瑞瓦特的科学家已经开发出一种利用这种废水生产绿色氢气的方法，这一过程目前每年消耗205亿升淡水。

　　Sudhagar Pitchaimuthu 博士赫瑞瓦特大学工程与物理科学学院的材料科学家解释说：“每生产1公斤绿色氢气需要9公斤水。同时，每生产 1 升麦芽威士忌会产生约 10 升残留物。为了帮助保护地球，我们需要减少淡水和其他自然资源的使用。因此，我们的研究重点是如何利用这种酿酒厂废水进行绿色氢气生产，通过简单的过程去除水中存在的废物。

　　Pitchaimuthu博士和他的团队开发了一种纳米级材料——一种直径为人类头发直径10,000分之一的颗粒——使酿酒厂废水在绿色氢气生产过程中取代淡水。这种被称为硒化镍的纳米颗粒处理废水，在团队的研究中，与淡水的结果相比，从废水中产生相似或略高的绿色氢气。

　　该研究发表在英国皇家化学学会期刊《可持续能源与燃料》上，题为从酿造到清洁燃料：利用酿酒厂废水使用纳米级镍硒化物水氧化催化剂电解产生 H2.该论文由Pitchaimuthu博士的博士生Michael Walsh撰写，他在进行这项研究中发挥了关键作用。

　　“蒸馏行业每年产生约10亿升废水，因此这一过程的潜力是巨大的，”Pitchaimuthu博士说。“使用工业废水意味着我们可以减少与绿色氢气生产相关的大量淡水足迹。我们的研究还表明，我们如何更可持续地利用世界资源来生产清洁能源。

　　氢气是一种气体，与化石燃料不同，它在燃烧时不会排放碳。绿色氢气是使用可再生能源产生的。可再生能源(如风能或太阳能)产生的电力用于电解。这是通过将水分解成氢气和氧气来产生氢气的过程。

　　Pitchaimuthu博士解释说，电解槽(用于电解的设备)只能与淡水一起使用，并且通常会因废水中的物质而失效。但他补充说，赫瑞瓦特的纳米粒子克服了这一挑战。

　　研究团队的下一步包括开发自己的电解槽原型，并扩大硒化镍纳米颗粒的生产。他们还将分析酿酒厂的废水，以发现是否可以从中回收其他有价值的材料，以及氢气和氧气。

　　该研究由赫瑞瓦特工程与物理科学学院资助，并与巴斯大学化学工程系和苏格兰威士忌研究所合作完成，该研究所支持苏格兰威士忌生产过程中的应用研究。

　　Pitchaimuthu博士是赫瑞瓦特机械、过程与能源工程研究所的副教授，也是该大学的副主任。碳解决方案研究中心，专注于开发低碳系统和解决方案。他拥有印度巴拉蒂尔大学的物理学博士学位，在 2021 年加入赫瑞瓦特之前，他曾在韩国、日本、西班牙、北爱尔兰和威尔士从事材料科学研究项目。

　　Pitchaimuthu博士的主要研究领域是光电化学、光催化、电催化、纳米材料、太阳能和光/电化学CO2回收。他是英国皇家化学学会的会员，该学会致力于推动化学科学的卓越发展。

　　氢和绿色氢是赫瑞瓦特大学正在开发的新全球净零研究所的关键研究领域。该研究所名为iNetZ+，将汇集来自全校的研究人员，并与行业、政府和社区合作，以应对全球可持续发展挑战。

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