Un estudio reciente, afiliado a UNIST ha presentado una nueva forma de convertir cáscaras de huevo desechadas en hidrógeno, una energía innovadora y alternativa para el futuro. El nuevo método que se utiliza como catalizador para la conversión de alcoholes en hidrógeno, se utiliza para la síntesis de grafeno en la cáscara después de la reacción. Esta técnica de producción de grafeno e hidrógeno puro de valor agregado, mientras que reciclar los desperdicios de comida es una forma de "matar tres pájaros de un tiro".

Este trabajo, dirigido por el profesor Jong-Beom Baek y su equipo de investigación en la Escuela de Ingeniería Química y Energética de UNIST, introduce el mecanismo fundamental de la reacción catalítica selectiva y también presenta un nuevo enfoque ecológico para la conversión energéticamente eficiente de alcoholes en productos valiosos (grafeno y H ₂ ).

En este estudio, el equipo produjo óxido de calcio (CaO) con carbonato de calcio (CaCO ₃ ), el ingrediente principal de una cáscara de huevo, y descubrió que esto se puede utilizar como catalizador para la producción de hidrógeno y grafeno. El uso de CaO como catalizador permitió que la reacción transcurriera a una temperatura más baja que la de los catalizadores convencionales y produjo hidrógeno que podría usarse sin ningún proceso de separación. En el curso de la reacción, se deposita una fina capa de carbono (C) sobre el óxido de calcio para formar el grafeno, que se puede despegar fácilmente con un simple manejo.

El hidrógeno se puede obtener a partir de materiales, que contiene hidrógeno, que incluyen H2O, CnH ₂ norte ⁺² , y CnH _{2 norte} ⁺ 1OH. En este momento, se requiere una reacción química, y se requiere un catalizador adecuado para cada reacción. Y el CaO mostró un excelente rendimiento catalítico en "el proceso de producción de hidrógeno a partir de alcohol".

El alcohol se obtiene fermentando plantas y microorganismos, por lo que es una fuente de energía ecológica que puede seguir produciéndose en masa en el futuro. Dado que el componente de alcohol es hidrógeno, carbón, oxígeno, se puede convertir a otras formas útiles. Ya se ha utilizado una temperatura alta de más de 700 ° C para convertir el vapor en materiales a base de hidrógeno y carbono. Sin embargo, además de hidrógeno, subproductos como el metano, monóxido de carbono, y el etileno se generan a una temperatura alta de 700 ° C o superior. Por lo tanto, es necesario seleccionar solo el hidrógeno del gas producido, y también se incrementa el precio unitario de producción de hidrógeno.

El profesor Baek ha resuelto las desventajas de la producción de hidrógeno utilizando alcohol como catalizador. La temperatura de reacción se redujo a 500 ° C utilizando óxido de calcio elaborado a partir de cáscaras de huevo. Como resultado, El 99% del gas producido fue hidrógeno, y BNPGr se produjo en un estado listo para usar cuando el catalizador se eliminó con ácido.

"El óxido de calcio es un material económico y respetuoso con el medio ambiente porque se puede fabricar a partir de cáscaras de huevo recicladas, ", dice el profesor Baek." Tanto el hidrógeno como el grafeno son económicos porque se pueden utilizar sin ningún proceso de separación ".

Dr. Gao-Feng Han (Escuela de Energía e Ingeniería Química, UNIST), quien dirigió el estudio como primer autor, Comience con esta investigación recolectando cáscaras de huevo de la cafetería. También calentó las cáscaras de huevo para producir CaO y lo utilizó como catalizador para la reacción de reformado con vapor del alcohol. Además, también resolvió el principio, en el que el alcohol se convierte en hidrógeno y grafeno, así como el papel de CaO en este proceso.

"El método de reformado con vapor de alcohol que utiliza óxido de calcio tendrá el mismo efecto en el entorno comercial donde la reacción procede a una escala mucho mayor, "dice el Dr. Han." Esperamos que los resultados de este estudio nos ayuden a reciclar los recursos biológicos, incluido el etanol ".