Wodór wytwarzany z amoniaku: Zielone paliwo jest łatwiejsze do przetworzenia niż oczekiwano

Amoniak jest jednym z najbardziej obiecujących kandydatów do uproszczenia przechowywania i transportu wodoru. W przeciwieństwie do wodoru gazowego (H₂), amoniak (NH₃) nie musi być schładzany i poddawany ciśnieniu w celu skroplenia. Nie wymaga on również specjalistycznych stopów, ponieważ małe cząsteczki wodoru mogą przenikać nawet przez masywne metale.

Chociaż amoniak, który zawiera atom azotu połączony z trzema atomami wodoru, nie jest całkowicie nieszkodliwy, obowiązują ścisłe limity jego stężenia w powietrzu, którym oddychamy. Wysokie stężenia mogą powodować podrażnienia i chociaż amoniak jest trudny do zapalenia, w pewnych warunkach może tworzyć mieszaniny wybuchowe.

Biorąc to pod uwagę, duże ilości amoniaku są bezpiecznie przechowywane i transportowane od ponad 100 lat. Czyni go to jedną z najlepszych opcji przechowywania lotnego wodoru. W rzeczywistości wyższa gęstość amoniaku oznacza, że zawiera on nawet więcej energii na litr niż wodór. Nadmiar energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych można skutecznie przechowywać w postaci amoniaku i wykorzystać później. Jednak aby wykorzystać amoniak w ogniwach paliwowych lub nawet samolotach napędzanych wodoremnależy znaleźć bardziej wydajny i energooszczędny sposób przekształcania go z powrotem w wodór.

Dlatego też University of Nottingham zaprezentował niezwykły katalizator do tego właśnie celu. Jest on szczególnie wyjątkowy, ponieważ jego wydajność poprawia się z czasem dzięki zmianom strukturalnym, które zachodzą po wyprodukowaniu katalizatora.

Pod mikroskopem elektronowym naukowcy odkryli, że rzadki pierwiastek ruten, który został magnetycznie osadzony na warstwie grafitu, z czasem stopniowo tworzył struktury w kształcie piramidy. Ta nowa struktura sprawia, że konwersja amoniaku w wodór jest bardziej wydajna z każdym cyklem.

Stanowi to znaczący krok w kierunku poprawy wydajności magazynowania wodoru, a co za tym idzie, magazynowania energii w ogóle. Ilustruje również bardziej efektywny sposób wykorzystania rzadkich pierwiastków, takich jak ruten.