Ученые создали экологически чистый метод преобразования водорода из аммиака

Ученые из Северо-Западного университета разработали высокоэффективный, экологически чистый метод преобразования аммиака в водород. Исследование, опубликованное в журнале Joule — важный шаг на пути к созданию экономики с нулевыми выбросами и использованием водородного топлива.

Идея использования аммиака в качестве носителя для доставки водорода в последние годы приобрела популярность. Дело в том, что это бинарное неорганическое химическое соединение намного легче сжижать, чем водород. А, значит, его проще хранить и транспортировать. 

Чтобы преобразовать аммиак, ученые построили уникальную электрохимическую ячейку с протонпроводящей мембраной и интегрировали ее с катализатором расщепления.

Сначала аммиак «встречается» с катализатором, который расщепляет его на азот и водород. Полученный водород немедленно превращается в протоны, которые затем электрически перемещаются через мембрану в электрохимической ячейке. Постоянно отбирая водород, ученые продвигают реакцию все дальше. Такой тип проведения реакции известен как принцип Ле Шателье — Брауна. Удаляя один из продуктов расщепления аммиака — а именно водород, процесс движется за пределы того, что может сделать обычный катализатор.

Полученный водород можно использовать в топливном элементе. Как и батареи, топливные элементы вырабатывают электроэнергию путем преобразования энергии, полученной в результате химических реакций. В отличие от батарей, они производят электричество, пока есть топливо, и никогда не теряют свой заряд. Водород — это чистое топливо, которое при потреблении производит воду в качестве единственного побочного продукта. Такие свойства отличают его от ископаемого, чьи побочные продукты — двуокись углерода, метан и закись азота — меняют климат и нагревают планету.

Новый метод отличается своей экологичностью. Для преобразования аммиака в водород используется возобновляемая электроэнергия вместо тепловой на ископаемом топливе. Весь процесс происходит при более низких температурах, чем традиционные методы расщепления (250 °C вместо 500–600 °C). Кроме того, новая технология генерирует чистый водород, который не нужно отделять от непрореагировавшего аммиака или других продуктов. Также процесс эффективен — весь электрический ток, подаваемый на устройство, непосредственно производит водород без каких-либо потерь на паразитные реакции.

Авторы исследования прогнозируют, что новая технология может сильно изменить транспортный сектор. По данным Агентства по охране окружающей среды США, в 2018 году на перемещение людей и товаров на автомобилях, грузовиках, поездах, кораблях, самолетах и ​​других транспортных средствах пришлось 28% выбросов парниковых газов в Северной Америке — больше, чем в любом другом секторе экономики.


Читать далее

Найден новый вид черной дыры, который не вписывается в теорию относительности

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Ученые вывели замену для теории относительности. В чем суть «теории всего»?

азота и водорода

В электрохимических ячейках измеряется ток, возникающий при электрохимической реакции отдельных загрязняющих атмосферу веществ на измерительном электроде.

Основной функцией протонпроводящей мембраны является перенос в катодную область протона, образовавшегося в результате ионизации водорода на аноде. Кроме того, протонпроводящая мембрана выполняет роль газоразделителя: она отсекает анодную сторону мембранно-электролитного блока от катодной при пропускании газов.

Катализаторы — вещества, изменяющие скорость химической реакции и не входящие в состав конечных продуктов.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чрезвычайно молодую планету нашли у звезды с «кривым» диском
Космос
Предложен способ навигации дронов без GPS: по «отпечаткам рельефа»
Новости
Ученые раскрыли тайну гигантских черных дыр ранней Вселенной
Космос
Microsoft и Atom Computing выпустят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Новости
Создан робот-голубь, который летает как настоящая птица
Наука
На страницах тысячелетнего Голубого Корана нашли скрытый текст
Наука
Уязвимость ИИ: типы атак LLM-injection и способы защиты от них
Технологии
Intel случайно упомянула о планах по разработке ИИ-ускорителя
Новости
S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl вышел спустя 15 лет: цены, патчи, бесплатный контент и концовка
Новости
Посмотрите, как прототип космоплана Aurora разогнали до 1,1 Маха 
Новости
Российских айтишников обяжут преподавать в вузах: кого это коснется
Новости
Киберспорт в России сегодня: плюсы и минусы разных бизнес-моделей
Мнения
Одинокого дельфина нашли в Балтийском море: он «разговаривает» сам с собой
Наука
Физики обнаружили сразу три формы хаоса
Наука
Российского хакера экстрадировали в США за создание вируса-вымогателя
Новости
Ученые впервые раскрыли форму короны черной дыры
Космос
Названы сроки запуска аналога Apple Pay в России
Новости
В России придумали, как искать телефонных мошенников по голосу
Новости
Лазерную связь в космосе предложили использовать, чтобы фотографировать черные дыры
Космос
Чат-бот Google научили запоминать пользователей
Новости