За четыре года исследований в рамках европейского проекта TITAN ученые разработали технологию переработки сырого биогаза в водород и твердый углерод с помощью микроволновой энергии. Новая система объединяет несколько стадий химических реакций, что позволяет отказаться от сложной очистки и разделения газов. Испытания подтвердили, что установка стабильно работает в условиях, близких к реальному производству.
Технология перерабатывает более 85% метана. Полученный в процессе углерод представляет собой соединение железа и сажи. Исследователи проверили его влияние на окружающую среду и выяснили, что материал не вредит почвенным микроорганизмам и фауне. Благодаря низкой скорости разложения такой углерод можно использовать для долгосрочного связывания этого элемента в земле.
По расчетам авторов проекта, при массовом внедрении технологии производство водорода на крупных установках обойдется примерно в 4,5 евро за килограмм. В регионах с дешевой электроэнергией цена может упасть до 3,9 евро. Это делает метод конкурентоспособным по сравнению с электролизом воды. При этом микроволновые установки потребляют энергию эффективнее: они вырабатывают до 57 граммов водорода на киловатт-час, тогда как традиционный электролиз дает около 20 граммов.
Участники консорциума, в который вошли три университета, малые предприятия и Европейская биогазовая ассоциация, представили план развития технологии до 2045 года. Ожидается, что к 2030 году выпуск такого водорода может достичь 600 тысяч тонн в год, а еще через 15 лет вырастет до 4 миллионов тонн. По оценкам экспертов, это поможет сократить выбросы парниковых газов на 237 миллионов тонн.
Для успешного запуска технологии разработчики предлагают скорректировать законодательство Евросоюза. В частности, они призывают официально признать биоводород возобновляемым ресурсом и создать правила для использования твердого углерода в сельском хозяйстве. По словам координатора проекта Давида Фаррюссена, результаты TITAN закладывают основу для масштабного перехода промышленности к климатической нейтральности.