Pomysł wykorzystania amoniaku jako nośnika do dostarczania wodoru nabrał rozpędu w ostatnich latach.
Aby przekształcić amoniak, naukowcy zbudowali unikalne ogniwo elektrochemiczne z membraną przewodzącą protony i zintegrowali je z katalizatorem rozszczepienia.
Po pierwsze, amoniak "spotyka się" z katalizatorem, który rozdziela go na azot i wodór.Powstały wodór jest natychmiast przekształcany w protony, które są następnie elektrycznie przemieszczane przez membranę w ogniwie elektrochemicznym.Poprzez ciągłą ekstrakcję wodoru, naukowcy popychają reakcję coraz dalej, co jest znane jako zasada Le Chateliera-Browna .Usuwając jeden z produktów rozpadu amoniaku, a mianowicie wodór, proces wykracza poza to, co możeZrób zwykły katalizator.
Powstały wodór można wykorzystać jako paliwoelement. Podobnie jak baterie, ogniwa paliwowe wytwarzają energię elektryczną, przekształcając energię z reakcji chemicznych. W przeciwieństwie do akumulatorów wytwarzają energię elektryczną, o ile jest paliwo i nigdy nie tracą ładunku. Wodór to czyste paliwo, które po zużyciu wytwarza wodę jako jedyny produkt uboczny. Te właściwości odróżniają ją od skamieliny, której produkty uboczne - dwutlenek węgla, metan i podtlenek azotu - zmieniają klimat i ogrzewają planetę.
Nowa metoda wyróżnia się przyjaznością dla środowiska.Odnawialna energia elektryczna jest wykorzystywana do przekształcania amoniaku w wodór zamiast ciepła z paliw kopalnych. Cały proces przebiega w niższych temperaturach niż tradycyjne metody rozkładu (250 ° C zamiast 500 ° C-600 ° C). Ponadto nowa technologia wytwarza czysty wodór, którego nie trzeba oddzielać od nieprzereagowanego amoniaku ani innych produktów. Proces jest również wydajny - cały prąd elektryczny dostarczany do urządzenia bezpośrednio wytwarza wodór bez strat na reakcje pasożytnicze.
Autorzy badania przewidują, że nowytechnologia może radykalnie zmienić sektor transportu. W 2018 roku ruch ludzi i towarów samochodami, ciężarówkami, pociągami, statkami, samolotami i innymi pojazdami odpowiadał za 28% emisji gazów cieplarnianych w Ameryce Północnej, według US EPA - więcej niż jakikolwiek inny sektor. Gospodarka.
Czytaj więcej
Znaleziono nowy rodzaj czarnej dziury, który nie pasuje do teorii względności
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Naukowcy opracowali substytut teorii względności. Jaka jest istota „teorii wszystkiego”?
azot i wodór
Ogniwa elektrochemiczne mierzą prąd generowany przez reakcję elektrochemiczną poszczególnych zanieczyszczeń atmosferycznych na elektrodzie pomiarowej.
Główna funkcja membrany przewodzącej protonyjest przeniesieniem protonu powstałego w wyniku jonizacji wodoru na anodzie do obszaru katody. Ponadto membrana przewodząca protony działa jako separator gazu: odcina stronę anody zespołu membrany-elektrolit od strony katody, gdy przechodzą przez nią gazy.
Katalizatory to substancje, które zmieniają szybkość reakcji chemicznej i nie są zawarte w produktach końcowych.