Ajatus ammoniakin käyttämisestä vedyn toimittamisen kantajana on saanut vauhtia viime vuosina.
Ammoniakin muuntamiseksi tutkijat rakensivat ainutlaatuisen sähkökemiallisen kennon, jossa oli protoneja johtava kalvo, ja integroivat sen fissiokatalyyttiin.
Ensinnäkin ammoniakki "tapaa"katalyytillä, joka jakaa sen typeksi ja vedyksi. Tuloksena oleva vety muuttuu välittömästi protoneiksi, jotka sitten siirretään sähköisesti kalvon yli sähkökemiallisessa kennossa. Poistamalla jatkuvasti vetyä tutkijat ajavat reaktiota yhä pidemmälle. Tämäntyyppinen reaktio tunnetaan Le Chatelier-Brownin periaatteena. Poistamalla yksi ammoniakin hajoamistuotteista, vedyn, prosessi ylittää sen, mitä perinteinen katalyytti voi tehdä.
Saatu vety voidaan käyttää polttoaineenaelementti. Akkujen tapaan polttokennot tuottavat sähköä muuntamalla kemiallisten reaktioiden energiaa. Toisin kuin paristot, ne tuottavat sähköä niin kauan kuin polttoainetta on, eivätkä koskaan menetä lataustaan. Vety on puhdas polttoaine, joka kulutettuna tuottaa vettä ainoana sivutuotteena. Nämä ominaisuudet erottavat sen fossiilista, jonka sivutuotteet - hiilidioksidi, metaani ja typpioksidi - muuttavat ilmastoa ja lämmittävät planeettaa.
Uusi menetelmä erottuu ympäristöystävällisyydestään.Uusiutuvaa sähköä käytetään ammoniakin muuttamiseksi vedyksi fossiilisten polttoaineiden lämmön sijaan. Koko prosessi tapahtuu alhaisemmissa lämpötiloissa kuin perinteiset mädätysmenetelmät (250 ° C 500 ° C - 600 ° C sijasta). Lisäksi uusi tekniikka tuottaa puhdasta vetyä, jota ei tarvitse erottaa reagoimattomasta ammoniakista tai muista tuotteista. Prosessi on myös tehokas - kaikki laitteeseen syötetty sähkövirta tuottaa suoraan vetyä ilman häviöitä loisreaktioissa.
Tutkimuksen tekijät ennustavat uudentekniikka voi muuttaa dramaattisesti liikennesektoria. Vuonna 2018 ihmisten ja tavaroiden liikkuminen henkilöautoilla, kuorma-autoilla, junilla, laivoilla, lentokoneilla ja muilla ajoneuvoilla muodosti 28% Pohjois-Amerikan kasvihuonekaasupäästöistä Yhdysvaltain EPA: n mukaan - enemmän kuin mikään muu sektori.
Lue lisää
Löysi uudenlaisen mustan aukon, joka ei sovi suhteellisuusteoriaan
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Tutkijat ovat kehittäneet suhteellisuusteorian korvikkeen. Mikä on "kaiken teorian" ydin?
typpi ja vety
Sähkökemialliset kennot mittaavat yksittäisten ilman epäpuhtauksien sähkökemiallisen reaktion tuottaman virran mittauselektrodilla.
Protoneja johtavan kalvon päätehtäväon vetyionisaation seurauksena muodostuneen protonin siirtyminen katodialueelle anodissa. Lisäksi protoneja johtava kalvo toimii kaasunerottimena: se katkaisee kalvo-elektrolyyttilohkon anodipuolen katodipuolelta, kun kaasuja kulkeutuu.
Katalyytit ovat aineita, jotka muuttavat kemiallisen reaktion nopeutta eivätkä sisälly lopputuotteisiin.