В результате реализации проекта будут созданы две технологии:

1. Технология емкостной деионизации воды и
2. Электрокаталитическая технология синтеза пероксида водорода из воды и кислорода воздуха.

Обе технологии основаны на использовании углеродных материалов и композитов на их основе, обладающих уникальными свойствами, такими как высокие значения электрохимической стабильности, электропроводности, адсорбционной емкости, а также низкой стоимостью, что обеспечивает их привлекательность для использования в технологиях емкостной очистки воды (ЕОВ) и электрокаталитического синтеза пероксида водорода (ЭСПВ). Обе технологии являются инновационными, на настоящий момент они нигде не реализованы в промышленном масштабе, но их фундаментальные основы уже достаточно проработаны. Пилотным продуктом, созданным на базе проекта, будут экспериментальные образцы небольших и средних по производительности устройств, а также конструктив и документация на установки большой производительности, которые смогут обеспечивать очищенной обессоленной водой и/или водными растворами пероксида водорода заданной концентрации потребителей разного уровня.
Разрабатываемые технологии являются безотходными, «безуглеродными» и «зелеными» поскольку в них не используются необратимые нерегенерируемые адсорбенты или органические субстраты, типа алкилантрагидрохинонов, а электрическая энергия может быть получена из ВИЭ.

• Исследованы электрохимические ячейки проточного типа различной конструкции и определены ключевые требования к их конструкции для получения воспроизводимых результатов в процессах ЕОВ и ЭСПВ;
• Разработаны методики для тестирования электродных материалов в процессах ЕОВ и ЭСПВ в электрохимических проточных ячейках;
• Проведено исследование серии наиболее перспективных углеродных материалов в процессах ЕОВ и ЭСПВ в электрохимических ячейках проточного типа.
• Сделан литературный обзор о роли молекулы пероксида водорода в физиологических процессах в онтогенезе растений;
• Исследована эффективность пероксида водорода при выращивании растений в условиях гидропонной теплицы: накопление вегетативной массы, элементов питания на различных стадиях развития. а также на устойчивость к патогенной микрофлоре;
• Исследована эффективность пероксида водорода при выращивании зерновых культур в полевых условиях: энергия прорастания, фитосанитарное состояние семян зерновых культур, развитие болезней во время вегетации.

В настоящий момент считается, что емкостная очистка воды (ЕОВ) является простой и многообещающей технологией эффективной очистки воды.
Ситуация с электрогенерацией пероксида водорода из воды и кислорода отличается от ситуации с очисткой воды. Известный и наиболее распространённый антрахиноновый способ (95% мировых производств) синтеза пероксида водорода наилучшим способом подходит для крупнотоннажных производств, но характеризуется довольно низкой экологичностью и высокой энергоемкостью. В связи с этим активно ведется поиск альтернативных методов получения перекиси водорода, прежде всего с использованием электрохимических технологий. Наряду с экологичностью электрохимического синтеза перекиси водорода, отличительной особенностью данной технологии является возможность производства установок различной производительности в зависимости от нужд конечного потребителя непосредственно в месте потребления. Существующие технологические решения представлены, в частности, компанией «Hpnow», прежде всего ориентированной на выработку низкопроцентных (1-5 %) растворов перекиси водорода.

В рамках проекта будут решены следующие задачи:

1. Анализ литературы и оптимизация характеристик электродных материалов для систем ЕОВ и ЭСПВ;
2. Изготовление лабораторных реакторов проточного типа для тестирования электродных материалов электродов и оптимизации условий их функционирования в процессах ЕОВ и ЭСПВ;
3. Создание численных моделей лабораторных реакторов для ЕОВ и ЭСПВ;
4. Разработка реактора ЭСПВ производительностью 0.1 кгН2О2/ч и реактора ЕОВ производительность 1 л/час;
5. Оптимизация конструкции реакторов и условий эксплуатации с целью масштабирования;
6. Разработка рабочего макета установки ЭСПВ производительностью 1 кгН2О2/ч и установки ЕОВ производительностью 30 л/час и верификация работоспособности технологии в условиях, близких к реальным;
7. Создание установок получения перекиси водорода производительностью 1 кгН2О2/ч и емкостной очистки воды производительность 30 л/час. Подготовка исходных данных на проектирование серии различных по типоразмеру и производительности установок.