Amoníaco convertido en combustible verde usando un LED convencional

Investigadores de la Universidad de Princeton y la Universidad Rice combinaron hierro, cobre y cobre ordinario.

LED para tecnología de bajo costeproducción de hidrógeno. El método propuesto por los científicos no requiere temperaturas extremas ni catalizadores costosos para convertir el amoníaco en un combustible verde.

Las plantas industriales a menudo descomponen el amoníacoa altas temperaturas, utilizando como catalizadores una amplia gama de catalizadores, es decir, materiales que aceleran una reacción química. Investigaciones anteriores han demostrado que la temperatura del proceso se puede reducir con rutenio, pero este material es demasiado caro.

Para optimizar el proceso, los químicos utilizaronAvances en plasmónica. Este es un campo relativamente nuevo que explora la combinación de diminutas nanoestructuras metálicas y luz. Al apuntar la luz a estructuras de menos de una longitud de onda, los ingenieros manipulan las propiedades de los materiales. En este caso, los científicos utilizaron luz para excitar electrones en nanopartículas de hierro.

Celda de reacción (izquierda) y fotocatalíticaplataforma (derecha) utilizada en la prueba de fotocatalizadores plasmónicos de cobre y hierro para la producción de hidrógeno a partir de amoníaco. Toda la energía de reacción para la catálisis procedía de los LED que emitían luz a una longitud de onda de 470 nanómetros. Imagen: Syzygy Plasmonics, Inc., Universidad de Rice

Solo apto para plasmónicosciertos tipos de metales, como el cobre, el oro o la plata. Los científicos agregaron átomos de cobre a las partículas de hierro para crear diminutas nanoestructuras. En este caso, el cobre actúa como una antena que capta la luz del LED. Y los átomos de hierro incrustados en el cobre actúan como catalizadores para acelerar la reacción, impulsados ​​por los electrones excitados por la luz.

En una serie de experimentos, los científicos han demostrado que esteel método es adecuado para obtener hidrógeno a partir de amoníaco. Al mismo tiempo, solo se requiere luz de LED de bajo consumo para el funcionamiento, funcionando a temperatura ambiente sin calefacción adicional. Los investigadores dicen que el proceso es escalable. Los científicos continuarán explorando catalizadores alternativos para mejorar aún más la eficiencia del proceso y reducir su costo.

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