Η ιδέα της χρήσης αμμωνίας ως φορέα για την παροχή υδρογόνου έχει αποκτήσει δυναμική τα τελευταία χρόνια.
Για να μετατρέψουν την αμμωνία, οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα μοναδικό ηλεκτροχημικό στοιχείο με μεμβράνη που αγωνίζει πρωτόνιο και την ενσωμάτωσαν με έναν καταλύτη διάσπασης.
Πρώτον, η αμμωνία «συναντά»με καταλύτη που το χωρίζει σε άζωτο και υδρογόνο. Το υδρογόνο που προκύπτει μετατρέπεται αμέσως σε πρωτόνια, τα οποία στη συνέχεια μετακινούνται ηλεκτρικά κατά μήκος της μεμβράνης στο ηλεκτροχημικό στοιχείο. Αφαιρώντας συνεχώς το υδρογόνο, οι επιστήμονες ωθούν την αντίδραση όλο και περισσότερο. Αυτός ο τύπος αντίδρασης είναι γνωστός ως η αρχή Le Chatelier-Brown. Αφαιρώντας ένα από τα προϊόντα διάσπασης της αμμωνίας, το υδρογόνο, η διαδικασία κινείται πέρα από αυτό που μπορεί να κάνει ένας συμβατικός καταλύτης.
Το προκύπτον υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καύσιμοστοιχείο. Όπως οι μπαταρίες, οι κυψέλες καυσίμου παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μετατρέποντας ενέργεια από χημικές αντιδράσεις. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες, παράγουν ηλεκτρισμό εφόσον υπάρχει καύσιμο και δεν χάνουν ποτέ τη φόρτιση τους. Το υδρογόνο είναι ένα καθαρό καύσιμο που, όταν καταναλώνεται, παράγει νερό ως το μόνο υποπροϊόν του. Αυτές οι ιδιότητες το διακρίνουν από ένα ορυκτό, του οποίου τα υποπροϊόντα - διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο και οξείδιο του αζώτου - αλλάζουν το κλίμα και θερμαίνουν τον πλανήτη.
Η νέα μέθοδος διακρίνεται από τη φιλικότητα προς το περιβάλλον.Η ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της αμμωνίας σε υδρογόνο αντί για θερμότητα ορυκτών καυσίμων. Η όλη διαδικασία λαμβάνει χώρα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από τις παραδοσιακές μεθόδους πέψης (250 ° C αντί για 500 ° C-600 ° C). Επιπλέον, η νέα τεχνολογία παράγει καθαρό υδρογόνο που δεν χρειάζεται να διαχωριστεί από την αμμωνία που δεν αντέδρασε ή άλλα προϊόντα. Η διαδικασία είναι επίσης αποτελεσματική - όλο το ηλεκτρικό ρεύμα που παρέχεται στη συσκευή παράγει απευθείας υδρογόνο χωρίς απώλειες για παρασιτικές αντιδράσεις.
Οι συγγραφείς της μελέτης προβλέπουν ότι το νέοΗ τεχνολογία μπορεί να αλλάξει δραματικά τον τομέα των μεταφορών. Το 2018, η κυκλοφορία ανθρώπων και αγαθών με αυτοκίνητα, φορτηγά, τρένα, πλοία, αεροπλάνα και άλλα οχήματα αντιπροσώπευε το 28% των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου της Βόρειας Αμερικής, σύμφωνα με το ΣΟΕΣ των ΗΠΑ - περισσότερο από οποιονδήποτε άλλο τομέα.
Διαβάστε περισσότερα
Βρήκα ένα νέο είδος μαύρης τρύπας που δεν ταιριάζει στη θεωρία της σχετικότητας
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν
Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια αντικατάσταση για τη θεωρία της σχετικότητας. Ποια είναι η ουσία της «θεωρίας των πάντων»;
άζωτο και υδρογόνο
Τα ηλεκτροχημικά στοιχεία μετρούν το ρεύμα που παράγεται από την ηλεκτροχημική αντίδραση μεμονωμένων ατμοσφαιρικών ρύπων στο ηλεκτρόδιο μέτρησης.
Η κύρια λειτουργία της αγώγιμης μεμβράνης πρωτονίωνείναι η μεταφορά στην περιοχή της καθόδου ενός πρωτονίου που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα ιονισμού υδρογόνου στην άνοδο. Επιπλέον, η αγώγιμη μεμβράνη πρωτονίου δρα ως διαχωριστής αερίου: κόβει την πλευρά ανόδου της μονάδας μεμβράνης-ηλεκτρολύτη από την πλευρά της καθόδου όταν διέρχονται αέρια.
Οι καταλύτες είναι ουσίες που αλλάζουν το ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης και δεν περιλαμβάνονται στα τελικά προϊόντα.