Une étude récente, affilié à UNIST a dévoilé une nouvelle façon de transformer les coquilles d'œufs jetées en hydrogène, une énergie innovante et alternative pour l'avenir. La nouvelle méthode, qui est utilisé comme catalyseur pour la conversion d'alcools en hydrogène, est utilisé pour la synthèse de graphène sur la coque après la réaction. Cette technique de production de graphène à valeur ajoutée et d'hydrogène pur, tandis que le recyclage des déchets alimentaires est un moyen de "faire d'une pierre trois coups".

Ce travail, dirigé par le professeur Jong‐Beom Baek et son équipe de recherche à l'École d'ingénierie énergétique et chimique de l'UNIST, introduit le mécanisme fondamental de la réaction catalytique sélective et présente également une nouvelle approche respectueuse de l'environnement pour la conversion écoénergétique des alcools en produits de valeur (graphène et H 2 ).

Dans cette étude, l'équipe a produit de l'oxyde de calcium (CaO) avec du carbonate de calcium (CaCO 3 ), l'ingrédient principal d'une coquille d'œuf, et découvert que cela peut être utilisé comme catalyseur pour la production d'hydrogène et de graphène. L'utilisation de CaO comme catalyseur a permis à la réaction de se dérouler à une température plus basse que celle des catalyseurs conventionnels et a produit de l'hydrogène qui pouvait être utilisé sans aucun processus de séparation. Au cours de la réaction, une fine couche de carbone (C) est déposée sur l'oxyde de calcium pour former le graphène, qui peut être facilement décollé par une simple manipulation.

L'hydrogène peut être obtenu à partir de matériaux, contenant de l'hydrogène, qui incluent H2O, CnH 2 m ⁺² , et CnH 2 m ⁺ 1OH. En ce moment, une réaction chimique est nécessaire, et un catalyseur approprié est requis pour chaque réaction. Et CaO a montré d'excellentes performances catalytiques dans "le processus de production d'hydrogène à partir d'alcool".

L'alcool est obtenu par fermentation de plantes et de micro-organismes, il s'agit donc d'une source d'énergie respectueuse de l'environnement qui pourra continuer à être produite en série à l'avenir. Étant donné que le composant alcool est l'hydrogène, carbone, oxygène, il peut être converti en d'autres formes utiles. Une température élevée de plus de 700°C a déjà été utilisée pour convertir la vapeur en hydrogène et en matériaux à base de carbone. Cependant, en plus de l'hydrogène, sous-produits tels que le méthane, monoxyde de carbone, et l'éthylène sont générés à une température élevée de 700°C ou plus. Par conséquent, il faut sélectionner uniquement l'hydrogène du gaz produit, et le prix unitaire de production d'hydrogène est également augmenté.

Le professeur Baek a résolu les inconvénients de la production d'hydrogène en utilisant l'alcool comme catalyseur. La température de réaction a été abaissée à 500°C en utilisant de l'oxyde de calcium fabriqué à partir de coquilles d'œufs. Par conséquent, 99% du gaz produit était de l'hydrogène, et BNPGr a été produit dans un état prêt à l'emploi lorsque le catalyseur a été éliminé avec de l'acide.

"L'oxyde de calcium est un matériau peu coûteux et il est respectueux de l'environnement car il peut être fabriqué à partir de coquilles d'œufs recyclées, " explique le professeur Baek. " L'hydrogène et le graphène sont tous deux économiques car ils peuvent être utilisés sans aucun processus de séparation. "

Dr Gao-Feng Han (École de génie énergétique et chimique, UNIST), qui a dirigé l'étude en tant que premier auteur, commencer cette recherche en récupérant des coquilles d'œufs à la cafétéria. Il a également chauffé les coquilles d'œufs pour produire du CaO et l'a utilisé comme catalyseur pour la réaction de reformage à la vapeur de l'alcool. En outre, il a également résolu le principe, dans lequel l'alcool est converti en hydrogène et en graphène, ainsi que le rôle du CaO dans ce processus.

"La méthode de reformage à la vapeur d'alcool utilisant de l'oxyde de calcium aura le même effet sur l'environnement commercial où la réaction se déroule à une échelle beaucoup plus grande, " dit le Dr Han. "Nous espérons que les résultats de cette étude nous aideront à recycler les bioressources, y compris l'éthanol."