Descoperire care ajută la viitorul energiei: combustibilul curat transformă apa în hidrogen la temperatura camerei

Combustibilul cu hidrogen promite să fie o sursă curată și abundentă de energie în viitor, atât timp cât oamenii de știință pot găsi modalități de a-l produce practic și ieftin și fără combustibili fosili.

Un nou studiu ne oferă un alt pas promițător în această direcție. Oamenii de știință au descris o metodă relativ simplă care implică nanoparticule de aluminiu care sunt capabile să elimine oxigenul din moleculele de apă și să lase hidrogen gazos. Procesul produce cantități mari de hidrogen și totul funcționează la temperatura camerei.

Combustibilul curat transformă apa în hidrogen la temperatura camerei

Acest lucru înlătură una dintre marile bariere în calea producției de combustibil cu hidrogen: cantitățile mari de energie necesare pentru a-l produce folosind metodele existente. Această tehnică funcționează și cu orice fel de apă, inclusiv cu apa uzată și apa oceanică.

„Nu avem nevoie de niciun aport de energie”, spune cercetătorul în materiale Scott Oliver de la Universitatea din California, Santa Cruz (UCSC).

Cheia procesului este utilizarea galiului metallic, pentru a permite o reacție continuă cu apa. Această reacție aluminiu-galiu-apă este cunoscută de zeci de ani, dar aici echipa a optimizat-o și a îmbunătățit-o în câteva moduri speciale.

Cu ajutorul microscopiei electronice cu scanare și tehnicilor de difracție cu raze X, cercetătorii au reușit să găsească cel mai bun amestec de aluminiu și galiu pentru producerea hidrogenului cu cea mai mare eficiență: 3:1 în favoarea galiului. Aliajul bogat în galiu are o sarcină dublă atât în ​​îndepărtarea stratului de oxid de aluminiu (care ar bloca de obicei reacția cu apă), cât și în producerea nanoparticulelor de aluminiu care permit reacții mai rapide.

„Galiul separă nanoparticulele și le împiedică să se agrege în particule mai mari”, spune Bakthan Singaram, profesor de chimie organică la UCSC.

„Oamenii s-au luptat să producă nanoparticule de aluminiu, iar aici le producem în condiții normale de presiune atmosferică și la temperatura camerei”.

Metoda de amestecare nu este complicată, raportează cercetătorii, iar materialul compozit poate fi păstrat timp de cel puțin trei luni, atunci când este scufundat în ciclohexan, pentru a-l proteja de umiditate, care altfel i-ar degrada eficacitatea.

Aluminiul este mult mai abundent și mai ușor de obținut decât galiul, deoarece poate fi obținut din materiale reciclate. Dar în acest proces, galiul poate fi recuperat și reutilizat de mai multe ori fără a-și pierde eficacitatea. Acesta este încă un factor în favoarea noii tehnici.