Egyszerű és megfizethető módot találtak a hidrogén tárolására

A japán kutatók megoldása nem igényel nyomás alatt lévő tartályokat, és viszonylag alacsony hőmérsékleten is működik – állítják a Journal of the American Chemical Society című folyóiratban megjelent publikációban. A japán RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS) intézet kutatói egyszerű és megfizethető módot találtak az ammónia tárolására, ami számos iparágban fontos vegyi anyag, és úgy vélik, hogy ez a felfedezés segíthet a hidrogénalapú gazdaság kialakításában is.

Az ammóniát széles körben használják a textilipartól a gyógyszergyártásig, és fontos összetevője a műtrágyáknak is. A jelenlegi felhasználás során nyomásálló tartályokban, hűtve tárolják, és -33 Celsius-fokon cseppfolyósítják. Miután az ammónia porózus vegyületekben történő tárolásának alternatív módszereit is megvizsgálták, arra jutottak, hogy a folyamat szobahőmérsékleten is megvalósítható, igaz, korlátozott tárolókapacitással.

A CEMS Masuki Kawamoto által vezetett kutatócsoportja azt találta, hogy a perovszkitok, vagyis a napelemek energiaátalakítási hatásfokának javítására szolgáló kristályos szerkezetek ugyancsak kiváló közegként szolgálhatnak az ammónia tárolására, majd visszanyerésére.

- Hirdetés -

A perovszkit mint ammóniahordozó

Az ammónia erősen korrozív gáz, de a perovszkittal történő kémiai reakció lehetővé teszi a biztonságos tárolását, így ahhoz nincs szükség különleges berendezésekre sem. A visszanyerési folyamat pedig nagyon egyszerű: az etil-ammónium-ólom-jodidot vákuumban 50 Celsius-fokra melegítik, hogy ammóniagáz szabaduljon fel. Ez sokkal kedvezőbb megoldás, mint ha porózus vegyületekben dugnák el, hiszen azokból 150 Celsius-fok körüli hőmérséklet kell az ammónia visszanyeréséhez.

A hidrogéngazdaság felé való elmozdulás

A perovszkit szerepének felfedezése rendkívül fontos, mivel a hidrogén tárolására is módot kínál. Az ammónia minden egyes molekulája három hidrogénatomot tartalmaz, amelyek a molekula tömegének 20 százalékát adják. A hidrogén önmagában erősen éghető, viszont az ammónia nem ég könnyen, így megint csak kedvező közeg a hidrogén tárolására.

A reakció teljesen reverzibilis, és a perovszkit a kinyerés után újra felhasználható ammónia tárolására. Érdekes módon a perovszkit fehérre változik, amikor ammóniát tartalmaz, ám annak kinyerése után visszatér az eredeti sárga színe. A tudósok ezt a tulajdonságot kihasználva színalapú érzékelőket készíthetnek a perovszkitban tárolt ammónia mennyiségének mérésére.

A fosszilis tüzelőanyagoktól való eltávolodásra tett kísérleteink hiábavalónak bizonyulnak, ha nem találunk alternatívát az olyan feladatokra, mint a hosszú távú, nehéz szállítások. A hidrogén energiasűrűsége majdnem háromszorosa a benzinnek vagy a dízelnek, de éghető természete nagy kockázatot rejt magában. Egy olyan egyszerű és megfizethető módszer viszont, amellyel a hidrogént a felhasználási helyén, mindig csak a szükséges mennyiségben lehet visszanyerni, gyorsabb utat nyithat a hidrogénalapú gazdaság felé.

Gábor János, NEW technology