Солнечное реформирование
![]() | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Солнечное реформирование — это преобразование под действием солнечного света различных ресурсов углеродных отходов (включая потоки твердых, жидких и газообразных отходов, таких как биомасса , пластмассы , побочные продукты промышленности, атмосферный углекислый газ и т. д.) в устойчивое топливо (или энергетические векторы) и химикаты с добавленной стоимостью. [1] Он включает в себя набор технологий (и процессов), работающих в условиях окружающей среды и воды, используя солнечный спектр для получения максимальной выгоды. [1] Реформирование солнечной энергии предлагает привлекательное и объединяющее решение для решения современных проблем, связанных с изменением климата и загрязнением окружающей среды, путем создания устойчивой циклической сети переработки отходов, производства чистого топлива (и химических веществ) и последующего снижения выбросов парниковых газов (в соответствии с требованиями Организации Объединенных Наций). Цели устойчивого развития ).
Фон
[ редактировать ]Самый ранний риформинг под действием солнечного света (теперь называемый фотореформингом или риформингом ПК, который образует небольшой подраздел солнечного риформинга; см. раздел «Определения и классификации» ) субстратов, полученных из отходов, включал использование TiO 2 полупроводникового фотокатализатора (обычно загруженного сокатализатор выделения водорода, такой как Pt). Каваи и Саката из Института молекулярной науки в Окадзаки, Япония, в 1980-х годах сообщили, что органика, полученная из различных твердых отходов, может использоваться в качестве доноров электронов для стимулирования генерации газообразного водорода TiO 2 . на фотокаталитических композитах [2] [3] В 2017 году Вакерли, Кюнель и Райснер из Кембриджского университета , Великобритания, продемонстрировали фотокаталитическое производство водорода с использованием сырых субстратов лигноцеллюлозной биомассы в присутствии чувствительных к видимому свету CdS|CdO x квантовых точек в щелочных условиях. [4] менее токсичных фотокаталитических композитов на основе углерода, поглощающих видимый свет (например, систем на основе нитрида углерода ) для фотореформинга биомассы и пластмасс в водород и органику. За этим последовало использование Касапом, Укертом и Рейснером [5] [6] Помимо вариаций нитрида углерода, других фотокаталитических композитных системах на основе оксидов графена , MXenes , координационных полимеров и халькогенидов металлов . в этот период сообщалось о [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] Основным ограничением риформинга ПК является использование традиционных жесткощелочных условий предварительной обработки (pH > 13 и высокие температуры) для полимерных подложек, таких как конденсационные пластики , что составляет более 80% эксплуатационных затрат. [15] Этого удалось обойти с введением в 2023 году Бхаттачарджи, Го, Рейснером и Холлфельдером нового пути химиоферментативного реформинга, который использовал почти нейтральный pH и умеренные температуры для предварительной обработки пластмасс и нанопластиков. [16] В 2020 году Цзяо и Се сообщили о фотокаталитической конверсии аддитивных пластиков, таких как полиэтилен и полипропилен, в топливо с высокой плотностью энергии в топливо C 2 с помощью катализатора Nb 2 O 5 в естественных условиях. [17]
Фотокаталитический процесс (называемый реформированием ПК; см. раздел «Категоризация и конфигурации» ниже) предлагает простой, одноразовый и легкий объем развертывания, но имеет несколько серьезных ограничений, что затрудняет его коммерческое внедрение. [15] (PEC) системы/технологии, управляемые солнечным светом и фотоэлектрохимические представили В 2021 году Бхаттачарджи и Райснер из Кембриджского университета работающие без внешнего смещения или входного напряжения . [18] Эти системы реформинга РЕС (см. раздел «Категоризация и конфигурации» ) преобразовывали различные потоки предварительно обработанных отходов (таких как лигноцеллюлоза и ПЭТ-пластики ) в селективные химические вещества с добавленной стоимостью с одновременным производством зеленого водорода и достигая объемов производства в 100-10 000 раз выше. чем традиционные фотокаталитические процессы. [18] В 2023 году Бхаттачарджи, Рахаман и Райснер расширили платформу PEC до солнечного реактора, который мог бы сокращать выбросы в парниковый газ CO 2 до различных энергетических векторов ( CO , синтез-газ , формиат в зависимости от типа интегрированного катализатора) и преобразовывать отходы ПЭТ-пластика в гликолевую кислоту при в то же время. [19] Это еще больше способствовало прямому улавливанию и преобразованию CO 2 в продукты из дымовых газов и воздуха ( прямое улавливание воздуха ) в процессе риформинга ПЭК (с одновременной конверсией пластика). [20] Чой и Рю продемонстрировали процесс PEC с использованием полиоксометаллата , позволяющий добиться конверсии биомассы с самостоятельным производством водорода в 2022 году. [21] Аналогичным образом, Пан и Чу в 2023 году сообщили о ячейке PEC для возобновляемого производства формиата из солнечного света, CO 2 и сахаров, полученных из биомассы. [22] Эти разработки привели к тому, что солнечный реформинг (и электрореформинг, при котором возобновляемая электроэнергия запускает окислительно-восстановительные процессы; см. раздел «Категоризация и конфигурации») постепенно стал активной областью исследований.
Концепция и соображения
[ редактировать ]Определение и классификации
[ редактировать ]Солнечное реформирование — это преобразование субстратов отходов под воздействием солнечного света в ценные продукты (такие как экологичное топливо и химикаты), как это определили ученые Субхаджит Бхаттачарджи, Стюарт Линли и Эрвин Рейснер в своей статье Nature Reviews Chemistry 2024 года , где они концептуализировали и формализовали эту область, представив его понятия, классификация, конфигурации и метрики. [1] Обычно он работает без внешнего нагрева и давления, а также обеспечивает термодинамическое преимущество по сравнению с традиционными методами производства зеленого водорода или топлива с сокращением выбросов CO 2 , такими как расщепление воды или расщепление CO 2 соответственно. В зависимости от использования солнечного спектра солнечный риформинг можно разделить на две категории: «солнечный каталитический риформинг» и «солнечный термический риформинг». [1] Солнечный каталитический риформинг относится к процессам преобразования, в основном управляемым ультрафиолетом (УФ) или видимым светом . [1] Он также включает подмножество «фотореформинга», включающее использование фотонов высокой энергии в УФ или близкой к УФ области солнечного спектра (например, с помощью полупроводниковых фотокатализаторов, таких как TiO 2 ). С другой стороны, при солнечном термическом реформинге инфракрасная (ИК) область используется для переработки отходов с целью производства продуктов с высокой экономической ценностью. [1] Важным аспектом солнечного реформирования является создание стоимости, а это означает, что общее создание стоимости в результате формирования продукта должно быть больше, чем разрушение стоимости основы. [1] С точки зрения архитектуры развертывания каталитический риформинг солнечной энергии можно разделить на следующие категории: фотокаталитический риформинг (риформинг ПК), фотоэлектрохимический риформинг (риформинг PEC) и фотоэлектро-электрохимический риформинг (риформинг PV-EC). [1]
Преимущества перед традиционными процессами переработки и переработки отходов
[ редактировать ]Солнечное реформирование предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционными методами управления отходами или производством топлива/химической продукции. Он предлагает менее энергоемкую и низкоуглеродную альтернативу методам риформинга отходов, таким как пиролиз и газификация , которые требуют больших затрат энергии. [1] Солнечный риформинг также дает ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами производства экологически чистого водорода, такими как расщепление воды (H 2 O → H 2 + 1/2 ΔG° = 2 O , 237 кДж моль −1 ). Он предлагает термодинамическое преимущество перед расщеплением воды, обходя энергетически и кинетически требующую полуреакцию окисления воды (E 0 = +1,23 В по сравнению с обратимым водородным электродом (RHE)) путем энергетически нейтрального окисления органических веществ, полученных из отходов (C x H y O z + (2 x - z )H 2 O → (2 x - z + y /2) H 2 + x CO 2 ΔG° ~0 кДж моль; −1 ). [1] Это приводит к улучшению производительности с точки зрения более высокой производительности, а также приводит к другим аналогичным процессам, которые зависят от окисления воды в качестве противодействия, такого как расщепление CO 2 . Кроме того, концентрированные потоки водорода, получаемые в результате солнечного риформинга, безопаснее, чем взрывоопасные смеси кислорода и водорода (в результате традиционного расщепления воды), которые в противном случае требуют дополнительных затрат на сепарацию. [1] Дополнительное экономическое преимущество одновременного образования двух разных ценных продуктов (например, газообразного восстановительного топлива и жидких окислительных химикатов) делает солнечный риформинг подходящим для коммерческого применения. [1]
Показатели солнечного реформирования
[ редактировать ]Реформирование солнечной энергии включает в себя целый ряд технологических процессов и конфигураций, поэтому подходящие показатели производительности могут оценить коммерческую жизнеспособность. В искусственном фотосинтезе наиболее распространенным показателем является эффективность преобразования солнечной энергии в топливо (η STF ), как показано ниже, где «r» — скорость образования продукта, «ΔG» — изменение свободной энергии Гиббса во время процесса, «A». ' - площадь облучения солнечным светом, а 'P' - общий поток интенсивности света. [1] [23] η STF можно принять в качестве показателя солнечного реформинга, но с определенными соображениями. Поскольку значения ΔG для процессов солнечного риформинга очень низкие (ΔG ~0 кДж моль ‒1 ), это делает η STF по определению близким к нулю, несмотря на высокие темпы производства и квантовые выходы . Однако замена ΔG образования продукта (во время солнечного риформинга) на использование продукта (|ΔG использование |; например, сжигание полученного водородного топлива) может дать лучшее представление об эффективности процесса. [1]
Поскольку солнечное реформирование сильно зависит от светособирателя и его площади сбора фотонов , более технологически значимым показателем является производительность по площади (r areal ), как показано, где «n» — количество молей образовавшегося продукта, «A» — это количество образующихся продуктов. площадь солнечного излучения, а «t» — время. [1]
Хотя площадь является более последовательным показателем для солнечного риформинга, он игнорирует некоторые ключевые параметры, такие как тип используемых отходов, затраты на предварительную обработку, стоимость продукта, масштабирование, другие затраты на процесс и сепарацию, переменные развертывания и т. д. [1] Таким образом, более адаптируемым и надежным показателем является коэффициент создания солнечной энергии ( r STV ), который может охватывать все эти факторы и обеспечивать более целостную и практическую картину с экономической или коммерческой точки зрения. [1] Упрощенное уравнение для r STV показано ниже, где C i и C k — стоимость продукта «i» и субстрата «k» соответственно. C p представляет собой стоимость предварительной обработки отходного субстрата «k», а n i и n k представляют собой количества (в молях) образовавшегося продукта «i» и субстрата «k», израсходованных во время солнечного риформинга, соответственно. Обратите внимание, что эта метрика является адаптируемой и может быть расширена за счет включения других соответствующих параметров, если это применимо. [1]
Категоризация и конфигурации
[ редактировать ]Реформирование солнечной энергии зависит от свойств поглотителя света и задействованных катализаторов, а также от их выбора, проверки и интеграции для получения максимальной выгоды. Разработка и внедрение технологий солнечного реформинга диктуют эффективность, масштаб и целевые субстраты/продукты. В этом контексте солнечный риформинг (точнее, солнечный каталитический риформинг) можно разделить на три архитектуры: [1]
- Фотокаталитический (ПК) риформинг. Риформинг ПК представляет собой однореакторный процесс, включающий гомогенные или гетерогенные суспензии фотокатализаторов (или иммобилизованные фотокатализаторы на листах). [10] [24] [23] или плавающие материалы [25] для легкого восстановления), которые под воздействием солнечного света генерируют носители заряда ( электронно-дырочные пары ) для катализа окислительно-восстановительных реакций (системы фотореформинга на основе УФ- или близкого к УФ-излучению обычно также подпадают под риформинг ПК). Несмотря на низкую стоимость и простоту риформинга ПК, существуют основные недостатки этого подхода, которые включают низкие скорости образования продуктов, плохую селективность продуктов окисления или переокисление с выделением CO 2 , сложную оптимизацию катализатора/процесса и жесткие условия предварительной обработки. [15] [26] [27]
- Фотоэлектрохимический (ПЭК) риформинг. Риформинг ПЭК предполагает использование систем/агрегатов ПЭК, которые состоят из отдельных (фото)электродов, обычно соединенных проволокой и погруженных в раствор ( электролит ). [18] [19] Фотоэлектрод состоит из светопоглотителя и дополнительных слоев переноса заряда и катализатора, облегчающих окислительно-восстановительные процессы. В то время как традиционные системы РЕС обычно требуют смещения или входного напряжения в дополнение к энергии, получаемой от падающего светового излучения, реформинг РЕС в идеале работает с одним поглотителем света без какого-либо внешнего смещения или напряжения (то есть полностью управляется солнечным светом). [18] [1] Риформинг ПЭК уже позволяет производить чистое топливо и ценные химические вещества с высокой селективностью и достигать производительности, которая на 2-4 порядка выше, чем традиционные процессы ПК. [18] [19] Пространственное разделение окислительно-восстановительных процессов, обеспечиваемое системами PEC, обеспечивает гибкость при скрининге и интеграции светопоглотителей и катализаторов, а также лучшее разделение продуктов. [19] Они также могут извлечь выгоду из лучшего использования спектра, например, использования солнечных концентраторов или термоэлектрических модулей для сбора тепла, тем самым улучшая кинетику реакции и производительность. [28] Таким образом, универсальность и высокая эффективность этих новых механизмов PEC имеют широкие возможности для дальнейшего использования и исследований.
- Реформирование PV-EC и распространение на системы «электрореформинга». Риформинг PV-EC относится к использованию электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими панелями (и, следовательно, приводящей в движение солнечным светом), для запуска электрохимических ( электролизных ) реакций для риформинга отходов. [29] Концепция фотоэлектрического реформинга может быть расширена до «электрореформинга», когда возобновляемая электроэнергия из источников, отличных от солнца (например, ветра, гидроэнергии, атомной энергии и других), используется для питания электрохимических реакций, обеспечивающих производство ценного топлива и химической продукции. из отходов сырья. В то время как традиционно большинство электролизеров, в том числе коммерческих, фокусируются на расщеплении воды для производства водорода, появились новые электрохимические системы, катализаторы и концепции, которые начали изучать субстраты отходов для использования в качестве экологически чистого сырья. [10] [30] [31] [32] [33]
Введение «Фотонной экономики»
[ редактировать ]Важной концепцией, представленной в контексте солнечного реформирования, является «фотонная экономика», которая, по определению Бхаттачарджи, Линли и Райснера, представляет собой максимальное использование всех падающих фотонов для максимизации формирования продукта и создания стоимости. [1] Идеальный процесс солнечного реформинга — это процесс, в котором поглотитель света может поглощать падающие ультрафиолетового и видимого света фотоны с максимальным квантовым выходом , создавая высокую концентрацию носителей заряда для запуска окислительно-восстановительных полуреакций с максимальной скоростью. С другой стороны, остаточные, непоглощенные ИК- фотоны низкой энергии могут быть использованы для улучшения кинетики реакций, предварительной обработки отходов или других средств создания ценности (например, опреснения , [34] и т. д.). Таким образом, надлежащее управление светом и температурой с помощью различных средств (таких как использование солнечных концентраторов, термоэлектрических модулей и т. д.) поощряется, чтобы иметь как атомно-экономичный , так и фотонно-экономичный подход для извлечения максимальной выгоды из процессов солнечного реформинга.
Прием и СМИ
[ редактировать ]Технологические достижения в области солнечного реформинга в последние годы вызвали широкий интерес. Работы ученых из Кембриджа по реформированию ПК сырой лигноцеллюлозной биомассы или предварительно обработанных полиэфирных пластиков для производства водорода и органических веществ привлекли внимание нескольких заинтересованных сторон. [35] [36] [37] Недавний технологический прорыв, приведший к разработке высокопроизводительных реакторов на солнечной энергии (реформинг PEC) для одновременной переработки парниковых газов CO 2 и отходов пластмасс в экологически чистые продукты, получил широкое признание и был освещен в нескольких известных национальных и международных средствах массовой информации. [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] Процессы солнечного реформирования, первоначально разработанные в Кембридже, также были выбраны газетой Sunday Times (выпуск за апрель 2020 г.) как «одна из одиннадцати великих идей британских университетов, которые могут изменить мир». [53] и фигурировал в речи премьер-министра Великобритании о Net Zero: « Или исследователи из Кембриджа, которые разработали новый способ превращения солнечного света в топливо ». [54] (что указывает на солнечный реформинг, который был основным направлением более широкой исследовательской деятельности в Кембридже).
Перспективы и будущие масштабы
[ редактировать ]Реформирование солнечной энергии в настоящее время находится на стадии разработки, и масштабируемое внедрение конкретной технологии реформирования солнечной энергии (PC, PEC или PV-EC) будет зависеть от множества факторов. Эти факторы включают в себя место размещения и изменчивость/прерывистость солнечного света, характеристики выбранного потока отходов, жизнеспособные методы предварительной очистки, целевые продукты, природу катализаторов и их срок службы, требования к хранению топлива/химических веществ, землепользование по сравнению с открытыми источниками воды, капитал и эксплуатационные расходы, темпы производства и создания стоимости от солнечной энергии, а также государственная политика и стимулы, среди прочего. [1] Солнечное реформирование может не ограничиваться только обсуждаемыми традиционными химическими путями, оно может также включать другие соответствующие промышленные процессы, такие как органические преобразования под действием света, проточная фотохимия, интеграция с промышленным электролизом и другие. [1] Продукты традиционного солнечного риформинга, такие как экологически чистый водород или другие химикаты, имеют широкую производственно-сбытовую цепочку. Сейчас также понятно, что технологии устойчивого производства топлива и химикатов будущего будут опираться на биомассу, пластмассы и CO 2 в качестве ключевых источников углерода для замены ископаемого топлива . [55] Таким образом, учитывая обилие солнечного света и самый дешевый источник энергии, реформирование солнечной энергии имеет хорошие возможности для стимулирования декарбонизации и облегчения перехода от линейной к замкнутой экономике в ближайшие десятилетия. [1]
См. также
[ редактировать ]- Искусственный фотосинтез
- Круговая экономика
- Конференция сторон
- Электрохимическое восстановление углекислого газа
- Электрохимия
- Водородная экономика
- Чистые нулевые выбросы
- Фотокатализ
- Фотоэлектрохимия
- Солнечное топливо
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х Бхаттачарджи, Субхаджит; Линли, Стюарт; Райснер, Эрвин (30 января 2024 г.). «Солнечное реформирование как новая технология для химической промышленности замкнутого цикла» . Обзоры природы Химия . 8 (2): 87–105. дои : 10.1038/s41570-023-00567-x . ISSN 2397-3358 . ПМИД 38291132 . S2CID 267332161 .
- ^ Каваи, Томодзи; Саката, Тадаёси (31 июля 1980 г.). «Превращение углеводов в водородное топливо фотокаталитическим процессом» . Природа . 286 (5772): 474–476. Бибкод : 1980Natur.286..474K . дои : 10.1038/286474a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4356641 .
- ^ Каваи, Томодзи; Саката, Тадаёси (январь 1981 г.). «Фотокаталитическое производство водорода из воды путем разложения поливинилхлорида, белка, водорослей, мертвых насекомых и экскрементов» . Химические письма . 10 (1): 81–84. дои : 10.1246/кл.1981.81 . ISSN 0366-7022 .
- ^ Уакерли, Дэвид В.; Кюнель, Мориц Ф.; Орчард, Кэтрин Л.; Ли, Хоа Х.; Россер, Тимоти Э.; Райснер, Эрвин (13 марта 2017 г.). «Солнечный риформинг лигноцеллюлозы в H2 с помощью фотокатализатора CdS/CdOx» . Энергия природы . 2 (4): 1–9. дои : 10.1038/nenergy.2017.21 . ISSN 2058-7546 . S2CID 100128646 .
- ^ Касап, Хатидже; Ахиллеос, Деметра С.; Хуан, Айлун; Райснер, Эрвин (19 сентября 2018 г.). «Фотореформинг лигноцеллюлозы в H 2 с использованием наноинженерного нитрида углерода в щадящих условиях» . Журнал Американского химического общества . 140 (37): 11604–11607. дои : 10.1021/jacs.8b07853 . ISSN 0002-7863 . ПМИД 30153420 . S2CID 52111870 .
- ^ Укерт, Тейлор; Касап, Хатидже; Райснер, Эрвин (25 сентября 2019 г.). «Фотореформинг неперерабатываемых пластиковых отходов на катализаторе из нитрида углерода/фосфида никеля» . Журнал Американского химического общества . 141 (38): 15201–15210. дои : 10.1021/jacs.9b06872 . ISSN 0002-7863 . ПМК 7007225 . ПМИД 31462034 .
- ^ Ван, Цзю; Кумар, Паван; Чжао, Хэн; Кибрия, штат Мэриленд Голам; Ху, Цзингуан (2021). «Полимерные фотокатализаторы на основе нитрида углерода для фотореформинга производных биомассы» . Зеленая химия . 23 (19): 7435–7457. дои : 10.1039/D1GC02307A . ISSN 1463-9262 . S2CID 238644248 .
- ^ У, Синьсин; Чжао, Хэн; Хан, Мохд Аднан; Майти, Парта; Аль-Аттас, Тарек; Лартер, Стивен; Юн, Цян; Мохаммед, Омар Ф.; Кибрия, штат Мэриленд Голам; Ху, Цзингуан (19 октября 2020 г.). «Фотоперерабатывающий завод по переработке биомассы, работающий на солнечном свете, для совместного производства устойчивого водорода и биохимических продуктов с добавленной стоимостью» . ACS Устойчивая химия и инженерия . 8 (41): 15772–15781. doi : 10.1021/acssuschemeng.0c06282 . ISSN 2168-0485 . S2CID 225149072 .
- ^ Рао, Ченг; Се, Маолян; Лю, Сиконг; Чен, Ранлин; Су, Ханг; Чжоу, Лан; Панг, Юся; Лу, Хунмин; Цю, Сюэцин (22 сентября 2021 г.). «Видимый световой реформинг лигноцеллюлозы в H 2 собственным монослоем нитрида углерода» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 13 (37): 44243–44253. дои : 10.1021/acsami.1c10842 . ISSN 1944-8244 . ПМИД 34499461 . S2CID 237472526 .
- ^ Перейти обратно: а б с Пихлер, Кристиан М.; Бхаттачарджи, Субхаджит; Рахаман, Мотиар; Укерт, Тейлор; Райснер, Эрвин (6 августа 2021 г.). «Превращение полиэтиленовых отходов в газообразные углеводороды с помощью комплексных тандемных химико-фото/электрокаталитических процессов» . АКС-катализ . 11 (15): 9159–9167. дои : 10.1021/acscatal.1c02133 . ISSN 2155-5435 . ПМЦ 8353629 . ПМИД 34386271 .
- ^ Гуань, Лицзян; Ченг, Гуан; Тан, Бьен; Джин, Шанбин (2021). «Ковалентные триазиновые каркасы, построенные с помощью мономеров бензилгалогенида, демонстрирующие высокую фотокаталитическую активность в реформинге биомассы» . Химические коммуникации . 57 (42): 5147–5150. дои : 10.1039/D1CC01102B . ISSN 1359-7345 . ПМИД 33899846 . S2CID 233400735 .
- ^ Нгуен, Ван-Кан; Нимбалкар, Дипак Б.; Нам, Ле Д.; Ли, Ю-Ланг; Дэн, Сишэн (07 мая 2021 г.). «Фотокаталитический риформинг целлюлозы для получения H 2 и формиата с использованием точечных катализаторов на основе оксида графена» . АКС-катализ . 11 (9): 4955–4967. дои : 10.1021/acscatal.1c00217 . ISSN 2155-5435 . S2CID 233564941 .
- ^ Цао, Бинцянь; Ван, Шипенг; Ван, Янан; Го, Хайвэй; Оу, чувак; Чжун, Цинь (01 января 2022 г.). «Высокоэффективное фотокаталитическое выделение H2 под действием видимого света, интегрированное с разложением микропластика на фотокатализаторе MXene/ZnxCd1-xS» . Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 605 : 311–319. doi : 10.1016/j.jcis.2021.07.113 . ISSN 0021-9797 . ПМИД 34332406 .
- ^ Нагакава, Харуки; Нагата, Морио (2 декабря 2021 г.). «Высокоэффективное производство водорода при фотореформинге лигноцеллюлозной биомассы, катализируемом легированным Cu,In ZnS, полученным из ЗИФ-8» . Расширенные интерфейсы материалов . 9 (2). дои : 10.1002/admi.202101581 . ISSN 2196-7350 . S2CID 244880250 .
- ^ Перейти обратно: а б с Укерт, Тейлор; Пихлер, Кристиан М.; Шуберт, Тереза; Райснер, Эрвин (30 ноября 2020 г.). «Солнечная реформация твердых отходов для устойчивого будущего» . Устойчивость природы . 4 (5): 383–391. Бибкод : 2020NatSu...4..383U . дои : 10.1038/s41893-020-00650-x . ISSN 2398-9629 . S2CID 227236618 .
- ^ Бхаттачарджи, Субхаджит; Го, Чэнчжи; Лам, Эрвин; Гольштейн, Жозефин М.; Ранхель Перейра, Мариана; Пихлер, Кристиан М.; Порнрунгрой, Шанон; Рахаман, Мотиар; Укерт, Тейлор; Холлфельдер, Флориан; Райснер, Эрвин (20 сентября 2023 г.). «Хемоферментативный фотореформинг: устойчивый подход к производству солнечного топлива из пластикового сырья» . Журнал Американского химического общества . 145 (37): 20355–20364. дои : 10.1021/jacs.3c05486 . ISSN 0002-7863 . ПМЦ 10515630 . ПМИД 37671930 .
- ^ , Сяодун; Сюй, Цзяци; Цзюньфа; Сунь, Юнфу; Цзяо, Синчэн, Кай; Ли Условия природной среды» . Angewandte Chemie International Edition . 59 (36): 15497–15501. : 10.1002 /anie.201915766 . ISSN 1433-7851 . PMID 32003512. . S2CID 210983540 doi
- ^ Перейти обратно: а б с д и Бхаттачарджи, Субхаджит; Андрей, Вергилий; Порнрунгрой, Шанон; Рахаман, Мотиар; Пихлер, Кристиан М.; Райснер, Эрвин (27 октября 2021 г.). «Реформирование растворимой биомассы и отходов пластика с использованием фотоэлектрохимического устройства без смещения Cu 30 Pd 70 | Перовскит | Pt» . Передовые функциональные материалы . 32 (7). дои : 10.1002/adfm.202109313 . ISSN 1616-301X .
- ^ Перейти обратно: а б с д Бхаттачарджи, Субхаджит; Рахаман, Мотиар; Андрей, Вергилий; Миллер, Мелани; Родригес-Хименес, Сантьяго; Лам, Эрвин; Порнрунгрой, Шанон; Райснер, Эрвин (9 января 2023 г.). «Фотоэлектрохимическая конверсия CO2 в топливо с одновременным пластиковым риформингом» . Синтез природы . 2 (2): 182–192. дои : 10.1038/s44160-022-00196-0 . ISSN 2731-0582 . S2CID 255686581 .
- ^ Кар, Саян; Рахаман, Мотиар; Андрей, Вергилий; Бхаттачарджи, Субхаджит; Рой, Сувик; Райснер, Эрвин (19 июля 2023 г.). «Комплексное улавливание и утилизация CO2 из дымовых газов и воздуха с помощью солнечной энергии» . Джоуль . 7 (7): 1496–1514. дои : 10.1016/j.joule.2023.05.022 . ISSN 2542-4351 .
- ^ Цой, Юрий; Мехротра, Рашми; Ли, Санг-Хак; Нгуен, Транг Ву Тьен; Ли, Инхуэй; Ким, Джиён; Ян, Хва-Ён; О, Хёнмён; Ким, Хёну; Ли, Джэ Вон; Ким, Ён Хван; Чан, Сон Ён; Чан, Джи-Ук; Рю, Чонки (03 октября 2022 г.). «Производство солнечного водорода без смещения при токе 19,8 мА см-2 с использованием перовскитового фотокатода и лигноцеллюлозной биомассы» . Природные коммуникации . 13 (1): 5709. doi : 10.1038/s41467-022-33435-1 . ISSN 2041-1723 . ПМК 9529942 . ПМИД 36192405 .
- ^ Пан, Юян, Боуэн; Гун, Фэн, Цзянюн; Ванька, Жунлей; Цао, Шэнь, Минжун; Руй, Шэн (23 февраля 2023 г.). Возобновляемый формиат из солнечного света, биомассы и углекислого газа в фотоэлектрохимическом элементе» . Nature Communications . 14 (1): 1013. Бибкод : 2023NatCo..14.1013P . « : 10.1038 s41467-023-36726-3 ISSN 2041-1723 PMC 9950059 / PMID 36823177 .
- ^ Перейти обратно: а б Андрей, Вергилий; Ван, Цянь; Укерт, Тейлор; Бхаттачарджи, Субхаджит; Райснер, Эрвин (06 декабря 2022 г.). «Технологии солнечных панелей для преобразования света в химию» . Отчеты о химических исследованиях . 55 (23): 3376–3386. doi : 10.1021/acs.accounts.2c00477 . ISSN 0001-4842 . ПМЦ 9730848 . ПМИД 36395337 .
- ^ Укерт, Тейлор; Бахада, Марк А.; Шуберт, Тереза; Пихлер, Кристиан М.; Райснер, Эрвин (05 октября 2021 г.). «Масштабируемые фотокаталитические панели для фотореформинга пластика, биомассы и смешанных отходов в потоке» . ChemSusChem . 14 (19): 4190–4197. Бибкод : 2021ЧСЧ..14.4190У . дои : 10.1002/cssc.202002580 . ISSN 1864-5631 . ПМИД 33156562 . S2CID 226271147 .
- ^ Линли, Стюарт; Райснер, Эрвин (12 мая 2023 г.). «Плавающие композиты нитрида углерода для практического солнечного преобразования предварительно обработанных отходов в газообразный водород» . Передовая наука . 10 (21): e2207314. дои : 10.1002/advs.202207314 . ISSN 2198-3844 . ПМЦ 10375181 . ПМИД 37171802 .
- ^ Джуришич, Александра Б.; Он, Яньлин; Нг, Алан MC (01 марта 2020 г.). «Фотокатализаторы видимого света: перспективы и проблемы» . Материалы АПЛ . 8 (3): 030903. Бибкод : 2020APLM....8c0903D . дои : 10.1063/1.5140497 . ISSN 2166-532X .
- ^ Коу, Цзяхуэй; Лу, Чуньхуа; Ван, Цзянь; Чен, Юкай; Сюй, Чжунцзы; Варма, Раджендер С. (08 февраля 2017 г.). «Повышение селективности гетерогенных фотокаталитических превращений» . Химические обзоры . 117 (3): 1445–1514. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00396 . ISSN 0009-2665 . ПМИД 28093903 .
- ^ Ван, Цянь; Порнрунгрой, Шанон; Линли, Стюарт; Райснер, Эрвин (19 ноября 2021 г.). «Стратегии по улучшению использования света в синтезе солнечного топлива» . Энергия природы . 7 (1): 13–24. дои : 10.1038/s41560-021-00919-1 . ISSN 2058-7546 . S2CID 256726357 .
- ^ Якобссон, Т. Джеспер; Фьельстрем, Виктор; Эдофф, Марика; Эдвинссон, Томас (19 июня 2014 г.). «Устойчивое солнечное производство водорода: от фотоэлектрохимических элементов к фотоэлектролизаторам и обратно» . Энергетика и экология . 7 (7): 2056–2070. дои : 10.1039/C4EE00754A . ISSN 1754-5706 .
- ^ Чжоу, Хуа; Рен, Юэ; Ли, Чжэньхуа; Сюй, Мин; Ван, Е; Ге, Жуйсян; Конг, Сянгуй; Чжэн, Лижун; Дуань, Хаохун (17 августа 2021 г.). «Электрокаталитическая переработка полиэтилентерефталата в товарные химикаты и топливо H2» . Природные коммуникации . 12 (1): 4679. doi : 10.1038/s41467-021-25048-x . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 8371182 . ПМИД 34404779 .
- ^ Ван, Цзяньин; Ли, Синь; Ван, Маолинь; Чжан, Тин; Чай, Синьюй; Лу, Цзюньлинь; Ван, Тяньфу; Чжао, Исинь; Ма, Дин (3 июня 2022 г.). «Электрокаталитическая валоризация поли(этилентерефталата) пластика и CO 2 для одновременного производства муравьиной кислоты» . АКС-катализ . 12 (11): 6722–6728. дои : 10.1021/acscatal.2c01128 . ISSN 2155-5435 . S2CID 249026599 .
- ^ Чжао, Ху, Дэн; Ван, Цзяруй; Ву, Дэн; Ко, Си, Пинци; Сюй, Чжичуань Дж.; Чжоу, Ян; ) чистого водорода . экологически ( марта 31 сочетании « г. 2021 » с Электрореформинг биомассы получением в сырой 33790295 .
- ^ Пихлер, Кристиан М.; Бхаттачарджи, Субхаджит; Лэмб, Эрвин; Су, Лин; Коллауто, Альберт; Росслер, Макси М.; Кобб, Сэмюэл Дж.; Бадиани, Вивек М.; Рахаман, Мотиар; Райснер, Эрвин (04 ноября 2022 г.). «Биоэлектрокаталитическая конверсия пищевых отходов в этилен с помощью янтарной кислоты в качестве центрального промежуточного продукта» . АКС-катализ . 12 (21): 13360–13371. дои : 10.1021/acscatal.2c02689 . ISSN 2155-5435 . ПМЦ 9638992 . ПМИД 36366764 .
- ^ Порнрунгрой, Шанон; Мохамад Аннуар, Ариффин Бин; Ван, Цянь; Рахаман, Мотиар; Бхаттачарджи, Субхаджит; Андрей, Вергилий; Райснер, Эрвин (13 ноября 2023 г.). «Гибридные фототермально-фотокаталитические листы для общего расщепления воды с помощью солнечной энергии в сочетании с очисткой воды» . Природная вода . 1 (11): 952–960. дои : 10.1038/s44221-023-00139-9 . ISSN 2731-6084 .
- ^ «Ученые используют солнечную энергию для производства чистого водорода из биомассы» . Биотопливо ежедневно . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Covid: СИЗ «можно переработать» с помощью солнечного света» . 22 декабря 2020 г. Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Ученые используют солнечную энергию для производства чистого водорода из биомассы» . ЭврекАлерт! . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Могут ли пластиковые отходы стать полезным источником топлива?» . Би-би-си . 14 марта 2023 г. Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ Тейл, Мишель (23 января 2023 г.). «Ученые нашли способ превращать пластик и CO2 в экологически чистое топливо с использованием солнечной энергии» . Большая проблема . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Пластиковые отходы и CO2 превращаются в водород и химическое сырье с помощью солнечного света» . Химический мир . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Солнечный реактор превращает CO2 и пластиковые отходы в полезные продукты» . Новый Атлас . 10 января 2023 г. Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Система, работающая на солнечной энергии, преобразует пластик и парниковые газы в экологически чистое топливо» . Кембриджский университет . 09.01.2023 . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Система, работающая на солнечной энергии, преобразует пластик и парниковые газы в экологически чистое топливо» . ScienceDaily . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Машина на солнечной энергии превращает CO2 и пластиковые отходы в ценное топливо» . Футуризм . 12 января 2023 г. Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Преобразование пластмасс и парниковых газов в устойчивую энергию | Технологии» . Лабороты . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ Махмуд, Абдул Хаким. «Изобретение бинарной системы на солнечной энергии, которая превращает пластик и парниковые газы в экологически чистое топливо » . Аль-Джазира Нет (на арабском языке) . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ Патель, Прачи (12 января 2023 г.). «Реактор на солнечной энергии превращает пластик и CO2 в топливо» . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «ПРОРЫВ! Индийские исследователи из Кембриджского университета предлагают решение проблемы глобального потепления и загрязнения пластиком» . ТаймсСейчас . 24 января 2023 г. Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ Видео | Важность решения крупнейших экологических проблем посредством исследований и технологий , получено 13 февраля 2024 г.
- ^ Бхатия, Аниша (17 марта 2023 г.). «Два индийских учёных о важности решения крупнейших экологических проблем посредством исследований и технологий» . NDTV-Деттол Банега Сваст Свач Индия . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Ученые используют «чудодейственный материал» для преобразования пластиковых отходов в экологически чистое топливо» . Независимый . 09.01.2023 . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «В «Прорыве» два индийских учёных предлагают ответы на эти глобальные проблемы» . NDTV.com . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ Форстер, Рози Кинчен и Кэтрин (13 февраля 2024 г.). «Причины быть веселыми: 11 замечательных идей британских университетов, которые могут изменить мир» . Таймс . ISSN 0140-0460 . Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Выступление премьер-министра о Net Zero: 20 сентября 2023 г.» . GOV.UK. 20 сентября 2023 г. Проверено 13 февраля 2024 г.
- ^ «Дорожная карта химии 2050» . VCI Online (на немецком языке). 09.10.2019 . Проверено 13 февраля 2024 г.