赫瑞瓦特大學-愛丁堡商學院科學家發現蒸餾工業廢水可以產生綠色氫氣
蒸餾工業的廢水可用于生產綠色氫氣(一種可持續燃料)，使用赫瑞瓦特大學科學家開發的材料。
僅在蘇格蘭的釀酒廠每年就產生約100萬升威士忌蒸餾過程中的廢水。在全球范圍內，蒸餾行業被認為每年產生約 10 億升廢水。
赫瑞瓦特的科學家已經開發出一種利用這種廢水生產綠色氫氣的方法，這一過程目前每年消耗205億升淡水。
Sudhagar Pitchaimuthu 博士赫瑞瓦特大學工程與物理科學學院的材料科學家解釋說：“每生產1公斤綠色氫氣需要9公斤水。同時，每生產 1 升麥芽威士忌會產生約 10 升殘留物。為了幫助保護地球，我們需要減少淡水和其他自然資源的使用。因此，我們的研究重點是如何利用這種釀酒廠廢水進行綠色氫氣生產，通過簡單的過程去除水中存在的廢物。
Pitchaimuthu博士和他的團隊開發了一種納米級材料——一種直徑為人類頭發直徑10,000分之一的顆粒——使釀酒廠廢水在綠色氫氣生產過程中取代淡水。這種被稱為硒化鎳的納米顆粒處理廢水，在團隊的研究中，與淡水的結果相比，從廢水中產生相似或略高的綠色氫氣。
該研究發表在英國皇家化學學會期刊《可持續能源與燃料》上，題為從釀造到清潔燃料：利用釀酒廠廢水使用納米級鎳硒化物水氧化催化劑電解產生 H2.該論文由Pitchaimuthu博士的博士生Michael Walsh撰寫，他在進行這項研究中發揮了關鍵作用。
“蒸餾行業每年產生約10億升廢水，因此這一過程的潛力是巨大的，”Pitchaimuthu博士說。“使用工業廢水意味著我們可以減少與綠色氫氣生產相關的大量淡水足跡。我們的研究還表明，我們如何更可持續地利用世界資源來生產清潔能源。
氫氣是一種氣體，與化石燃料不同，它在燃燒時不會排放碳。綠色氫氣是使用可再生能源產生的。可再生能源(如風能或太陽能)產生的電力用于電解。這是通過將水分解成氫氣和氧氣來產生氫氣的過程。
Pitchaimuthu博士解釋說，電解槽(用于電解的設備)只能與淡水一起使用，并且通常會因廢水中的物質而失效。但他補充說，赫瑞瓦特的納米粒子克服了這一挑戰。
研究團隊的下一步包括開發自己的電解槽原型，并擴大硒化鎳納米顆粒的生產。他們還將分析釀酒廠的廢水，以發現是否可以從中回收其他有價值的材料，以及氫氣和氧氣。
該研究由赫瑞瓦特工程與物理科學學院資助，并與巴斯大學化學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過程中的應用研究。
Pitchaimuthu博士是赫瑞瓦特機械、過程與能源工程研究所的副教授，也是該大學的副主任。碳解決方案研究中心，專注于開發低碳系統和解決方案。他擁有印度巴拉蒂爾大學的物理學博士學位，在 2021 年加入赫瑞瓦特之前，他曾在韓國、日本、西班牙、北愛爾蘭和威爾士從事材料科學研究項目。
Pitchaimuthu博士的主要研究領域是光電化學、光催化、電催化、納米材料、太陽能和光/電化學CO2回收。他是英國皇家化學學會的會員，該學會致力于推動化學科學的卓越發展。
氫和綠色氫是赫瑞瓦特大學正在開發的新全球凈零研究所的關鍵研究領域。該研究所名為iNetZ+，將匯集來自全校的研究人員，并與行業、政府和社區合作，以應對全球可持續發展挑戰。
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