科學家們發現了一種新的化學過程，將一種發出臭味的有毒氣體轉化為清潔燃燒的燃料。最近在美國化學學會期刊《ACS可持續化學工程》上發表的一項研究詳細介紹了這一過程，它將硫化氫（更常見的稱為“下水道氣體”）轉化為氫氣燃料。硫化氫從糞便堆和下水道管道中排放出來，是工業活動的一個關鍵副產品，包括提鍊石油和天然氣、生產紙張和採礦。
本研究中詳述的過程使用相對較少的能源和相對便宜的材料–化學品硫化鐵和微量的鉬作為添加劑。除了聞起來像臭雞蛋外，硫化氫還具有很強的毒性，會腐蝕管道並損害遇到它的人的健康。
“硫化氫是工業和環境中最有害的氣體之一，”該研究的共同作者、俄亥俄州立大學化學和生物分子工程系副研究員秦朗說。“而且由於這種氣體是如此有害，一些研究人員希望將硫化氫變成不那麼有害的東西，最好是有價值的東西。”
這項研究是建立在同一研究小組以前的工作基礎上的，該小組使用一種叫做化學循環的工藝，即在高壓反應器中加入金屬氧化物顆粒，在空氣和燃料之間沒有直接接觸的情況下燃燒燃料。該小組首先在煤和頁岩氣上使用化學循環，將化石燃料轉化為電能，而不向大氣中排放二氧化碳。最初的過程使用氧化鐵來分解化石燃料。
研究人員後來將這一概念應用於硫化氫，併發明了SULGEN工藝，將硫化氫轉化為氫氣。研究人員發現，純粹的化學品硫化鐵在工業使用所需的大範圍內表現並不理想。該研究小組一直在努力尋找其他廉價的化學品，以催化更多數量的轉化。這項研究表明，在硫化鐵中引入微量的鉬可能是一個有吸引力的選擇。這種材料相對便宜且容易獲得，使其成為大規模操作的一個有吸引力的選擇。
研究人員說，將這種有毒氣體轉化為氫氣燃料創造了一種替代石油和天然氣的方法，而石油和天然氣是氣候變化的主要促成因素。
該研究的主要作者、俄亥俄州清潔能源研究實驗室的一名研究生Kalyani Jangam說：“現在說我們的研究是否能取代現有的任何氫燃料生產技術還為時過早。但我們正在做的是調整這個分解過程，並從中製造出有價值的產品。”
對於這項最新的研究，研究人員發現，鉬改善了硫化氫的分解，將其分成兩部分–氫燃料和硫磺。這項工作還處於科學進程的早期階段–研究人員表明，該過程在實驗室中是有效的；工業層面的測試即將開始。
秦朗說：“大局是我們想解決有害氣體的問題，我們認為我們的化學循環過程將允許這樣做。而在這裡，我們已經找到了一種在實驗室里做到這一點的方法，創造了這種增值的氫氣燃料。”