Idėja naudoti amoniaką kaip vandenilio tiekimo nešiklį pastaraisiais metais įgavo pagreitį.
Norėdami konvertuoti amoniaką, mokslininkai pastatė unikalią elektrocheminę ląstelę su protonus praleidžiančia membrana ir integravo ją su skilimo katalizatoriumi.
Pirma, amoniakas „susitinka“su katalizatoriumi, kuris jį skaido į azotą ir vandenilį. Gautas vandenilis nedelsiant paverčiamas protonais, kurie vėliau elektra perkeliami per membraną elektrocheminėje ląstelėje. Nuolat šalindami vandenilį, mokslininkai stumia reakciją vis toliau. Šio tipo reakcija žinoma kaip Le Chatelier-Brown principas. Pašalinus vieną iš amoniako skilimo produktų – vandenilį, procesas peržengia tai, ką gali padaryti įprastas katalizatorius.
Gautas vandenilis gali būti naudojamas kuruielementas. Kaip ir akumuliatoriai, taip ir kuro elementai gamina elektrą, paversdami energiją iš cheminių reakcijų. Skirtingai nei baterijos, jie gamina elektrą tol, kol yra kuro, ir niekada nepraranda savo įkrovimo. Vandenilis yra švarus kuras, kurį pavartojus susidaro vienintelis šalutinis produktas. Šios savybės išskiria jį iš fosilijos, kurios šalutiniai produktai - anglies dioksidas, metanas ir azoto oksidas - keičia klimatą ir šildo planetą.
Naujasis metodas išsiskiria ekologiškumu.Atsinaujinanti energija naudojama amoniakui paversti vandeniliu, o ne iškastinio kuro šiluma. Visas procesas vyksta žemesnėje temperatūroje nei tradiciniai virškinimo metodai (250 ° C, o ne 500 ° C - 600 ° C). Be to, naujoji technologija sukuria gryną vandenilį, kurio nereikia atskirti nuo nereagavusio amoniako ar kitų produktų. Procesas taip pat yra efektyvus - visa į prietaisą tiekiama elektros srovė tiesiogiai gamina vandenilį be nuostolių dėl parazitinių reakcijų.
Tyrimo autoriai prognozuoja, kad naujastechnologijos gali dramatiškai pakeisti transporto sektorių. 2018 m. Žmonių ir prekių judėjimas lengvaisiais automobiliais, sunkvežimiais, traukiniais, laivais, lėktuvais ir kitomis transporto priemonėmis sudarė 28% Šiaurės Amerikos išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio, rodo JAV EPS - daugiau nei bet kuriame kitame sektoriuje.
Skaityti daugiau
Surado naujos rūšies juodąją skylę, kuri netelpa į reliatyvumo teoriją
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Mokslininkai sukūrė reliatyvumo teorijos pakaitalą. Kokia yra „visko teorijos“ esmė?
azotas ir vandenilis
Elektrocheminiai elementai matuoja srovę, kurią sukuria atskirų atmosferos teršalų elektrocheminė reakcija prie matavimo elektrodo.
Pagrindinė protonus praleidžiančios membranos funkcijayra protono, susidariusio dėl vandenilio jonizacijos anode, perėjimas į katodo sritį. Be to, protonus praleidžianti membrana veikia kaip dujų separatorius: kai praeina dujos, ji nutraukia membranos-elektrolito bloko anodo pusę nuo katodo pusės.
Katalizatoriai yra medžiagos, kurios keičia cheminės reakcijos greitį ir nėra įtrauktos į galutinius produktus.