Peneliti menggunakan proses perulangan kimia untuk menghasilkan hidrogen dari gas hidrogen sulfida

Para peneliti di The Ohio State University telah menggunakan proses perulangan kimia untuk menghasilkan hidrogen dari gas hidrogen sulfida—biasa disebut “gas saluran pembuangan”. Hidrogen sulfida dipancarkan dari tumpukan kotoran dan pipa saluran pembuangan dan merupakan produk sampingan utama dari kegiatan industri termasuk penyulingan minyak dan gas, produksi kertas dan pertambangan. Prosesnya dirinci dalam makalah di jurnal ACS Sustainable Chemical Engineering .

Proses ini menggunakan energi yang relatif sedikit dan bahan yang relatif murah—besi sulfida dengan sedikit molibdenum sebagai aditif.

Peneliti menggunakan proses perulangan kimia untuk menghasilkan hidrogen dari gas hidrogen sulfida, Peneliti menggunakan proses perulangan kimia untuk menghasilkan hidrogen dari gas hidrogen sulfida

Di sini, kami mendemonstrasikan skema perulangan belerang dalam sistem satu reaktor menggunakan pembawa belerang berbasis besi yang murah dan aman bagi lingkungan. Dekomposisi H 2 S dipecah menjadi sulfidasi siklik dan regenerasi pembawa belerang, yang mengatasi kendala termodinamika yang melekat, memungkinkan generasi H 2 in situ .

Kami secara eksperimental memperoleh serapan belerang 24% lebih tinggi dalam pembawa belerang berbasis besi yang didoping 2% dibandingkan dengan pembawa belerang yang tidak didoping. Mekanisme reaksi yang diungkapkan oleh teori fungsi kerapatan menunjukkan bahwa difusi hidrogen permukaan adalah langkah penentu laju untuk sulfidasi pembawa belerang. Dibandingkan dengan pembawa belerang yang tidak didoping, dopan Mo memfasilitasi difusi hidrogen permukaan, sehingga mendorong konversi H 2 S secara keseluruhan .

—Jangam dkk.

Studi ini dibangun di atas pekerjaan sebelumnya oleh kelompok penelitian yang sama menggunakan proses yang disebut perulangan kimia, yang melibatkan penambahan partikel oksida logam dalam reaktor bertekanan tinggi untuk membakar bahan bakar tanpa kontak langsung antara udara dan bahan bakar. Tim pertama kali menggunakan perulangan kimia pada batu bara dan gas serpih untuk mengubah bahan bakar fosil menjadi listrik tanpa memancarkan karbon dioksida ke atmosfer. Proses awal menggunakan oksida besi untuk memecah bahan bakar fosil.

Para peneliti kemudian menerapkan konsep tersebut pada hidrogen sulfida dan menemukan proses SULGEN, yang mengubah hidrogen sulfida menjadi hidrogen. Para peneliti menemukan bahwa bahan kimia murni, besi sulfida, tidak berkinerja baik pada skala besar yang dibutuhkan untuk keperluan industri, kata Lang Qin, rekan penulis studi dan rekan peneliti dalam teknik kimia dan biomolekuler di The Ohio State University. .

Tim peneliti telah mencoba mengidentifikasi bahan kimia murah lainnya yang dapat mengkatalisasi transformasi itu dalam jumlah yang lebih tinggi. Studi ini menunjukkan bahwa memasukkan sejumlah kecil molibdenum ke dalam besi sulfida mungkin merupakan pilihan yang menarik. Bahan tersebut relatif murah dan mudah diperoleh, menjadikannya pilihan yang menarik untuk operasi skala besar.

Terlalu dini untuk mengetahui apakah penelitian kami dapat menggantikan teknologi produksi bahan bakar hidrogen yang ada di luar sana. Tapi apa yang kami lakukan adalah menyesuaikan proses dekomposisi ini dan membuat produk yang berharga dari itu.

—Kalyani Jangam, penulis utama

Leave a Comment