Химици от Япония са разработили порест материал, в който може да се съхранява амоняк без вреда за околната среда. Това е обещаващо развитие за развитието на водородната енергия: бъдещите водородни автомобили и съхранението на гориво могат да станат по-безопасни за пътниците и околната среда. Това съобщиха в понеделник от пресслужбата на японския институт RIKEN. Изследването е публикувано в Journal of the American Chemical Society.
В краткосрочен план новият материал може да се използва за съхранение на амоняк в предприятия, които използват този газ: той се използва като тор; във фармацевтиката; и в текстилното производство.
"В дългосрочен план се надяваме, че този прост и ефективен метод за съхранение на амоняк ще намери приложение в глобални проекти за декарбонизация, където амонякът ще се използва като източник на водород", каза Йошихиро Ито, ръководител на изследванията в RIKEN, цитиран от ТАСС.
Широкото използване на водородни енергийни източници днес е ограничено от факта, че за производството им и производството на водород са необходими катализатори на базата на платина и други скъпи благородни метали. Друг голям проблем е липсата на системи за съхранение на водород, които биха позволили този горим газ да се съхранява в безопасна и стабилна форма.
Както отбелязват авторите нанаучния труд, има обещаващо решение на този проблем - то се състои в съхраняване не на чист водород, а на амоняк, от който при необходимост може да се извлече водород. Молекулите на амоняка се състоят от азотни и водородни атоми, като 20% от масата на амоняка е водород.
Амонякът е много по-малко експлозивен от водорода, но в същото време е доста трудно да се съхранява поради високата му химическа активност и опасност за човешкото тяло. Сега амонякът обикновено се съхранява в течна форма под налягане, за което се охлажда до минусови температури. Това е ресурсоемък и скъп процес.
Японските химици откриха, че амонякът може да се съхранява в твърда форма при стайна температура, като се изпомпва в създаден от тях порест материал, аналог на естествения минерал перовскит.
Това е съединение от олово, йод и въглеводороди със специална молекулярна структура: между молекулите му има много празно пространство. Тези кухини могат да бъдат проникнати от молекули на амоняк, които активно реагират със съседните атоми, което води до промени в структурата на перовскитните кристали. В резултат на това амонякът се улавя в материала.
Както са открили японските учени, амонякът се отделя много лесно от такива кристали, ако се нагреят до 50 градуса по Целзий. В резултат на това молекулите на амоняка напускат материала и перовскитните кристали приемат оригиналната си структура, което им позволява да бъдат използвани повторно за съхраняване на нова порция амоняк. Всички тези процедури изискват много по-малко енергия от втечняването на амоняка или извличането му от други порести материали в твърдо състояние.
Допълнителен бонус е, че след реакция с амоняк перовскитът променя цвета си от жълт на бял. Учените пишат, че това свойство може да се използва за създаване на сензори, които показват концентрацията на амоняк в материала.
Източник: iStock Images
USD
CHF
EUR
GBP
