Ученые нашли простой способ получения водорода из воды при комнатной температуре
Водородное топливо обещает стать чистым и обильным источником энергии в будущем, пока ученые смогут найти способы его практического и дешевого производства без использования ископаемого топлива.
Новое исследование показывает нам еще один многообещающий шаг в этом направлении, при условии, что вы сможете использовать существующие запасы алюминия и галлия, бывших в употреблении.
В новом исследовании ученые описывают относительно простой метод с использованием наночастиц алюминия, которые способны отделить кислород от молекул воды и оставить газообразный водород.
Процесс дает большое количество водорода, и все это работает при комнатной температуре.
Это устраняет один из больших барьеров для водорода. производство топлива: для его производства с использованием существующих методов требуется большое количество энергии.
Этот метод работает с любым типом воды, включая сточные воды и океанскую воду.
«Мы не ему не нужно никакого подвода энергии, и он бурлит водородом как сумасшедший», — говорит материаловед Скотт Оливер из Unive. Университет Калифорнии, Санта-Круз (UCSC).
«Я никогда не видел ничего подобного».
Ключевым моментом процесса является использование металлического галлия, чтобы обеспечить непрерывную реакцию с водой. Об этой реакции алюминий-галлий-вода известно уже несколько десятилетий, но здесь команда оптимизировала и улучшила ее несколькими конкретными способами.
С помощью методов сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции, исследователям удалось найти наилучшую смесь алюминия и галлия для производства водорода с наибольшей эффективностью: композит галлия-алюминия 3:1.
Сплав с высоким содержанием галлия выполняет двойную функцию, удаляя оксидное покрытие алюминия. (который обычно блокирует реакцию с водой) и в производстве наночастиц алюминия, которые ускоряют реакции.
«Галлий разделяет наночастицы и препятствует их агрегации в более крупные частицы», — говорит Бактан Сингарам, профессор. органической химии в UCSC.
«Люди изо всех сил пытались создать наночастицы алюминия, и здесь мы производим их при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре».
Метод смешивания не t сложно, сообщают исследователи, и композитный материал можно хранить не менее трех месяцев при погружении в циклогексан, чтобы защитить его от влаги, которая в противном случае ухудшила бы его эффективность.
Алюминий легче достать, чем галлий, поскольку он может быть получен из бывшие в употреблении материалы, такие как выброшенные алюминиевые банки и фольга.
Галлий более дорогой и менее распространенный, но в этом процессе, по крайней мере, его можно восстановить и повторно использовать много раз без потери его эффективности.
p>
Еще предстоит проделать большую работу, не в последнюю очередь для того, чтобы убедиться, что это можно масштабировать от лабораторной установки до чего-то, что можно использовать в промышленных масштабах. Тем не менее, первые признаки того, что это еще один метод, который имеет большой потенциал для производства водородного топлива.
«В целом, смесь Ga-Al [богатая галлием галлий-алюминий] дает значительное количества водорода при комнатной температуре без подвода энергии, манипуляций с материалами или изменения pH», — заключают исследователи в своей статье.
Исследование опубликовано в журнале Applied Nano Materials.
