У 2023 році в Євросоюзі було вироблено близько 16 мільярдів літрів біодизеля, що породило значні обсяги побічного продукту — гліцерину. Він має потенціал для перетворення на цінні хімічні речовини.
З цього гліцерину можна зробити дигідроксіацетон і мурашину кислоту. Для цього потрібна потужна реакція окислення гліцерину (GOR).
Електрохімічне окислення гліцерину може бути здійснене у фотоелектрохімічних (PEC) реакторах, які також розробляються для виробництва зеленого водню.
Використання окислення гліцерину в PEC-установках може значно підвищити економічну ефективність процесу Power-to-X, оскільки воно вимагає менше енергії порівняно з водневим виробництвом шляхом розщеплення води, водночас створюючи цінніші продукти.
Дослідженняпід керівництвом доктора Марко Фаваро з Інституту сонячного палива розкрили важливість складу електроліту для ефективності та стабільності процесу окислення гліцерину. Група тестувала фотоаноди з нанопористого ванадату вісмуту (BiVO4) у кислих електролітах (pH = 2) з різними катіонами й аніонами, зокрема з нітратом натрію (NaNO3), перхлоратом натрію (NaClO4),
сульфатом натрію (Na2SO4), сульфатом калію (K2SO4) і фосфатом калію (KPi).
Результати показали, що фотоаноди BiVO4 найкраще функціонують у NaNO3, перевершуючи Na2SO4 за фотострумом, стабільністю та швидкістю виробництва високоякісних продуктів. Вплив складу електроліту пояснюється різними властивостями іонів, такими як їхні розміри, здатності до висмоктування/висмоктування та буферна ємність pH.
«Електроліт має значний вплив на ефективність окислення гліцерину», — каже аспірант Хіджунг Конг, підтверджуючи, що ці результати можуть бути застосовні до різних матеріалів і процесів.
Це дослідження відкриває шлях до ефективнішого перетворення побічних продуктів біомаси на цінні хімічні речовини, що сприяє мінімізації впливу на навколишнє середовище.
