Proizvodnja vodonika iz biomase sve više privlači pažnju kao održiva alternativa fosilnim gorivima, a termohemijske metode, poput gasifikacije pare, ističu se kao posebno obećavajuće. Međutim, jedan od najvećih izazova ovog procesa je formiranje katrana, koji može izazvati koroziju i blokade cevovoda, smanjujući ukupnu efikasnost sistema.
Kako bi rešili ovaj problem, istraživački tim predvođen profesorom Iin Jiao-om iz Tehničkog instituta za fiziku i hemiju Kineske akademije nauka razvio je novi niz katalizatora baziranih na niklu, označenih kao Ni/CaO-Ca₁₂Al₁₄O₃₃. Ovi katalizatori pokazali su značajno poboljšane performanse u stabilnosti i efikasnosti proizvodnje H₂-rich syngas-a.
Eksperimenti su pokazali da Ni/Ca₃AlO katalizator ima izuzetne katalitičke performanse i stabilnost tokom više ciklusa korišćenja. Prinos vodonika dostigao je 30,08 mmol/g biomase, dok je njegova koncentracija u sintetičkom gasu iznosila 60,61 vol% tokom prve reakcije. Nakon deset ciklusa korišćenja, primećeno je minimalno taloženje ugljenika i blago sinterovanje, što ukazuje na dugotrajnu stabilnost katalizatora.
Posebna prednost ovog katalizatora leži u njegovoj morfologiji nalik na sečivo, koja poboljšava interakciju metala sa nosačem i sprečava sinterovanje aktivnih čestica. Pored toga, doping kalcijumom smanjuje formiranje filamentarnog ugljenika, čime se povećava otpornost katalizatora na degradaciju.
Ova studija pruža značajnu teorijsku osnovu za razvoj novih katalizatora na bazi nikla i njihovu primenu u katalitičkoj gasifikaciji biomase. Novi katalizatori ne samo da povećavaju prinos vodonika, već i smanjuju probleme povezane sa formiranjem katrana i akumulacijom ugljenika, što bi moglo doprineti široj primeni ove tehnologije u industriji obnovljivih izvora energije.
Istraživanje je objavljeno u prestižnom časopisu Energy, a njegov značaj ogleda se u daljoj optimizaciji metoda za održivu proizvodnju vodonika, ključnog goriva budućnosti.
