用稻草和旧报纸推动氢经济

有一天，像稻草和旧报纸这样的废物可以提供清洁能源，这要归功于一种新的工艺，它可以将非食物的生物质转化为纯净的能源氢．这项工作背后的研究人员希望这项技术可以使农业和城市废物为未来的氢经济做出贡献。

随着世界试图降低能源供应的碳排放，氢预计将发挥主要作用填补传统燃料留下的空白。生物质是一种潜在的可再生氢资源，但将这些材料转化为氢依赖于高温和高压。这种方法的另一个问题是，从生物质中产生的氢通常需要额外的下游净化才能使用。

现在，由杨黎中国西安交通大学的一名研究人员开发了一种催化工艺，可以将包括稻草、木屑、纸板和报纸在内的生物质材料转化为纯氢。一锅两步反应首先将纤维素和半纤维素转化为甲酸，通过水解-氧化反应。不需要进一步的净化，一个铱然后使用催化剂从甲酸中产生氢气。只有百万分之一的痕迹一氧化碳而且甲烷这种可以毒害燃料电池的物质已经生产出来了，研究小组表明，这种氢可以直接进入质子交换膜燃料电池。

“这个系统的主要优势是原料来自可再生的、与食品无关的生物质，”李说。这种对非食物碳水化合物废物的利用是经过精心设计的，以避免未来能源载体和粮食生产之间的竞争。

甲酸的脱氢发生在90°C，只需加载69ppm的铱催化剂，在不到30分钟的时间内产生高达95%的氢气产量。汤姆的农民来自英国约克大学的绿色化学专家，他指出，将甲酸催化转化为氢还有更多的好处。他解释说:“(李的团队的)方法具有额外的长期前景，因为甲酸很可能成为其他几种使用生物质原料的过程的丰富副产品，而不仅仅是来自他们所展示的途径。”

除了为可持续能源系统提供动力，李指出，从生物质中产生的氢也可以用于制造其他有用的化学物质。法默也同意他的观点:“生物基础的积木化学物质本质上是高度氧化的，因此在生物基础产品的生产中，非常需要使用氢来实现可持续的减排，”他说。“其中一个例子就是极有前途的非质子溶剂昔兰尼(Cyrene)，它是由生物基左旋葡萄糖酮还原而成的，可用作限制性溶剂的替代品，如[N-methyl-2-pyrrolidone]。”

法默说，这项研究代表了从生物质中形成清洁氢的一个“台阶变化”。他补充说:“这一过程在支持生物经济方面可能会非常有影响力。”

展望未来，李说她的团队想要改进催化过程。他们的目标是进一步降低操作温度，并摆脱昂贵的贵金属催化剂。