По данным ETH Zürich, в мире ежегодно сжигается до 40 млн тонн куриных перьев, что приводит к нерациональному использованию отходов птицеводческой промышленности, а также к выбросам СО2 и токсичных газов, которые оказывают негативное воздействие на состояние окружающей среды.
Для решения этой проблемы исследователи разработали метод повторного использования куриных перьев. Они извлекают из данного материала белок кератин и превращают его в ультратонкие волокна, которые впоследствии используются для создания экологически чистой и экономически выгодной мембраны для топливных элементов (ТЭ).
Топливные элементы вырабатывают электроэнергию и тепло при помощи электрохимической реакции, для которой используются электролит, катод и анод. Помимо этого, ТЭ оснащены мембраной, позволяющей превращать химическую энергию топлива в электричество. Традиционно такие мембраны производят из ПФАС («вечных химических веществ»), которые дороги в производстве и не являются биоразлагаемыми веществами.
В противоположность традиционным мембранам, материал, разработанный исследователями, экологически безопасен и доступен в больших количествах, так как куриные перья на 90% состоят из кератина. Это означает, что на производство такой мембраны будет затрачено в 3 раза меньше средств, чем на ее традиционный аналог.
«Я посвятил несколько лет исследованиям различных способов использования пищевых отходов в системах возобновляемой энергии. Наша новая разработка соответствует принципам экономики замкнутого цикла: мы берем вещество, выделяющее при сжигании CO2 и токсичные газы, и находим ему новое применение. Наша технология не только позволяет заместить токсичные материалы, но и предотвращает выбросы СО2, снижая таким образом углеродный след в целом», – отметил профессор Раффаэле Мецзенга, руководитель исследования.
По словам ученых, новая технология в будущем также может быть использована для расщепления воды и производства водорода. В ближайшем будущем они планируют выяснить, насколько стабильна и долговечна кератиновая мембрана и, при необходимости, улучшить технологию для получения патента и вывода ее на рынок.
