Lietuvos energetikos instituto (LEI) Vandenilio energetikos technologijų centro koordinuotas tarptautinis mokslinių tyrimų projektas „InnoHyppy“ pripažintas M-ERA.NET programos sėkmės istorija. Per daugiau nei dešimtmetį trunkančią programos istoriją tai – tik antrasis Lietuvos komandos koordinuotas projektas, sulaukęs tokio įvertinimo.
M-ERA.NET – tarptautinis finansavimo organizacijų tinklas, skatinantis pažangiųjų medžiagų mokslinius tyrimus ir tarptautinį bendradarbiavimą. Per keturiolika programos veiklos metų finansuota daugiau nei 500 projektų, tačiau sėkmės istorijomis pripažinti tik 25. Tarp jų – LEI mokslininkų koordinuotas „InnoHyppy“ projektas, kurio rezultatai prisideda prie tvaresnių vandenilio gamybos technologijų kūrimo.
Nuo aliuminio atliekų – prie švaresnio vandenilio
Projekte Lietuvos, Latvijos ir Slovėnijos mokslininkai suvienijo jėgas, siekdami sukurti efektyvesnius katalizatorius ir jų regeneravimo sprendimus švaresnei vandenilio gamybai metano pirolizės būdu. Tyrėjai ieškojo būdų, kaip panaudoti aliuminio atliekas, prailginti katalizatorių veikimo laiką ir vertingai panaudoti proceso metu susidarančius šalutinius produktus.
Mokslininkai sukūrė geležies (Fe) ir nikelio (Ni) pagrindu veikiantį katalizatorių. Geležis užtikrina jo stabilumą ir ilgaamžiškumą, o nikelio nanoklasteriai didina aktyvumą. Ši sistema leido pasiekti geresnį metano konversijos efektyvumą esant žemesnei temperatūrai, o vandenilio išeiga siekė iki 82 proc., kai reakcijos temperatūra buvo 700 °C. Tai svarbus žingsnis siekiant efektyvesnės vandenilio gamybos, nes galimybė pasiekti aukštą proceso efektyvumą žemesnėje temperatūroje gali padėti sumažinti energijos poreikį ir su tuo susijusį poveikį aplinkai.
Šie katalizatoriai buvo formuojami ant didelio grynumo gama aliuminio oksido (γ-Al₂O₃), kuris hidrolizės būdu buvo gautas iš aliuminio atliekų. Taip pasiūlytas sprendimas, leidžiantis atliekas paversti vertinga žaliava ir prisidėti prie efektyvesnio išteklių naudojimo. Kadangi hidrolizės proceso metu taip pat išsiskiria vandenilis, vykdant projektą inicijuota duali vandenilio generavimo sistema.
Sprendimai tvaresnei energetikai
Svarbi projekto dalis buvo skirta panaudotų katalizatorių atnaujinimui. Metano pirolizės metu ant katalizatoriaus kaupiasi šalutinis produktas – anglis, mažinanti jo veiksmingumą, todėl tyrėjai išbandė plazma pagrįstą regeneravimo metodą. Juo pavyko pašalinti iki 38 proc. susikaupusios anglies. Šis rezultatas atskleidžia galimybes pakartotinai naudoti katalizatorius ir ilginti jų eksploatavimo laiką.
Dėmesio skirta ir proceso metu susidarančiai anglies medžiagai. Tyrimai parodė, kad ji gali būti panaudojama kaip medžiaga darbiniams elektrodams, tinkamiems pesticidams aptikti.
Projekto metu ieškota būdų ne tik efektyviau gaminti vandenilį, bet ir mažinti atliekų kiekį, šalutinius produktus paverčiant potencialiai vertingomis medžiagomis.
Sulaukė tarptautinio susidomėjimo
Projekto rezultatai paskelbti devyniuose moksliniuose straipsniuose, jų pagrindu gautas vienas Lietuvos nacionalinis patentas, o tyrimų išvados pristatytos 15-oje mokslinių konferencijų. Projekto veiklos taip pat viešintos radijo laidose, interviu, paskaitose studentams ir plačiajai visuomenei.
„InnoHyppy“ rezultatai padėjo pagrindą integruotai vandenilio gamybos koncepcijai, apjungiančiai du procesus: aliuminio atliekų panaudojimą katalizatoriaus pagrindui gaminti ir metano pirolizę, kurios metu išgaunamas vandenilis. Šis požiūris leidžia ieškoti sprendimų, mažinančių priklausomybę nuo kritinių žaliavų, mažinančių anglies pėdsaką ir skatinančių žiedinį medžiagų naudojimą.
Tarptautinis projekto įvertinimas atveria naujų galimybių toliau plėtoti sukurtus sprendimus ir stiprinti Lietuvos, Latvijos bei Slovėnijos mokslininkų bendradarbiavimą. Tai svarbus žingsnis siekiant toliau vystyti inovatyvias vandenilio technologijas ir prisidėti prie tvaresnės energetikos.
Daugiau apie projektą ČIA
