Opdagelse af en let proces til H2 -produktion ved hjælp af ammoniak som bærer

Hydrogen (H2) har tiltrukket sig betydelig opmærksomhed som en ren energikilde, fordi det eneste biprodukt af dets reaktion med ilt er vand, og høj effektivitet til energiomsætning opnås, når den kombineres med brændselscelleteknologier.

Imidlertid, lav volumetrisk energitæthed og farerne ved transport og håndtering af H2 er ulemper ved kommercielle anvendelser. Disse problemer kunne elimineres ved at bruge ammoniak som et H2 -lagermedium (H2 -bærer).

H2 fremstillet af ammoniak bruges i brændselsceller, motorer, og møller. Imidlertid, vedtagelse af ammoniak som H2 -bærer især til husholdningsartikler og transportable enheder, har været begrænset på grund af manglen på en effektiv proces til fremstilling af H2 og nitrogen ved ammoniaknedbrydning.

For at overvinde denne begrænsning, forskergruppen, ledet af Dr. Katsutoshi Nagaoka og Dr. Katsutoshi Sato, satte sig for at udvikle en proces, der hurtigt kunne startes, og det kunne producere H2 med en høj hastighed uden behov for ekstern varme.

De fandt ud af, at H2 kan fremstilles ved at levere ammoniak og ilt ved stuetemperatur til en forbehandlet RuO2/y-Al2O3-katalysator uden ekstern opvarmning. Varmen udvikler sig ved ammoniakadsorption på denne katalysator, øge det til den katalytiske selvantændelsestemperatur for ammoniak. Efterfølgende, produktion af H2 ved oxidativ nedbrydning af ammoniak begynder. I denne proces, når reaktionen er startet, den kan starte igen gentagne gange, selvom der ikke er ekstern varmeforsyning, fordi adsorberet ammoniak desorberes under reaktionen.

Dr. Nagaoka sagde, "Vores opdagelse anvender en simpel, grundlæggende fysisk -kemisk proces, nemlig adsorption, at drive en reaktion med minimal energiindgang. Vi forventer, at dette vil bidrage til udviklingen af ​​effektive, kulstoffri energiproduktion og dermed til globale løsninger til energi- og klimakriser. "