Une nouvelle technologie a été développée pour la production d'hydrogène à partir du procédé, qui implique l'électron qui est produit lors de la décomposition de la biomasse comme les déchets de bois. Le résultat produit après décomposition de la biomasse est un composé à haute valeur ajoutée, et c'est une technologie à deux pierres qui améliore l'efficacité de la production d'hydrogène.

Une équipe de recherche, dirigé par le professeur Jungki Ryu de l'École d'ingénierie énergétique et chimique de l'UNIST, a présenté un nouveau système de biocarburant qui utilise la lignine trouvée dans la biomasse pour la production d'hydrogène. Le système décompose la lignine avec un catalyseur au molybdène (Mo) pour produire des composés à haute valeur ajoutée, et les électrons extraits dans le processus produisent effectivement de l'hydrogène.

Une façon écologique de produire de l'hydrogène est l'électrolyse de l'eau (H 2 O). La tension est appliquée à l'eau pour produire de l'hydrogène et de l'oxygène en même temps. Cependant, dans la technologie actuellement signalée, la réaction de génération d'oxygène (OER) est lente et compliquée, et l'efficacité de la production d'hydrogène est faible. C'est parce que l'hydrogène gazeux (H 2 ) est produit par des ions hydrogène (H ⁺ ) sous forme d'électrons, car ces électrons proviennent de la réaction de dégagement d'oxygène.

Grâce à l'étude, Le professeur Ryu et son équipe de recherche ont développé un nouveau système de biocarburant qui utilise la lignine comme donneur d'électrons de manière à réduire l'inefficacité globale de la réaction de dégagement d'oxygène (OER). C'est le principe de l'utilisation de catalyseurs métalliques peu coûteux à base de molybdène (PMA) pour décomposer la lignine à basse température, et extraire les électrons produits dans le processus pour produire de l'hydrogène. Le nouveau dispositif a été conçu pour déplacer les électrons de la lignine, le long du fil jusqu'à l'électrode où se produit la réaction de dégagement d'hydrogène (HER).

« Avec ce nouveau système, nous pouvons produire de l'hydrogène avec moins d'énergie (surtension) que l'électrolyse classique de l'eau, comme il n'y a pas besoin de réactions d'oxygène, nécessitant des catalyseurs à haute énergie et métaux précieux, " dit Hyeonmyeong Oh (M.S./Ph.D. combiné en génie énergétique et chimique, UNIST), le premier auteur de l'étude. "Les méthodes conventionnelles nécessitent plus de 1,5 volts, mais le nouveau système était capable de produire de l'hydrogène à un potentiel beaucoup plus faible (0,95 volt)."

En outre, vanilline ou monoxyde de carbone (CO), qui sont produits par dégradation de la lignine est une substance très utile pour divers processus industriels. "Lignine, la deuxième biomasse la plus abondante naturellement, est difficile à décomposer. Cependant, à l'aide de catalyseurs à base de molybdène (PMA), il se dégradait facilement à basse température, " déclare le professeur adjoint de recherche Yuri Choi, le co-auteur de l'étude.

"Le nouveau système de biocarburant est une technologie qui produit de l'hydrogène et des produits chimiques précieux en utilisant des catalyseurs bon marché et des tensions basses au lieu de catalyseurs coûteux tels que le platine (Pt), " dit le professeur Ryu. " Notre travail est également important, car il présente une nouvelle façon de remplacer les réactions de production d'oxygène dans l'électrolyse de l'eau."

Les résultats de cette recherche ont été publiés dans Catalyse ACS le 3 janvier, 2020.