Химики предложили хранить водородное топливо не в газообразном виде, а в форме соединений с твердыми солями угольной кислоты. Такой подход удешевит и упростит транспортировку и использование этого экологически чистого энергоносителя. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Ископаемые виды топлива, такие как нефть и газ, имеют целый ряд недостатков: их использование в качестве источников энергии приводит к масштабным выбросам углекислого газа в атмосферу, что ускоряет потепление климата. Кроме того, эти ресурсы ограниченны, поэтому необходимы альтернативы. В последние годы интерес ученых в качестве нового экологически чистого источника энергии привлекает газообразный водород. Однако его сложно транспортировать и хранить, поскольку для этого нужны сверхпрочные контейнеры большого объема, способные выдерживать высокое давление.
Исследователи из Американского химического общества предложили новый способ хранения водорода в виде его соединений с твердыми солями. В качестве солей ученые использовали бикарбонаты и карбонаты — два варианта соединений угольной кислоты. В присутствии марганца в качестве катализатора — вещества, ускоряющего химическую реакцию, — эти соли связывали водород, образуя формиат — соединение на основе муравьиной кислоты. Эту реакцию при необходимости легко можно обратить вспять, чтобы в нужное время получить чистый газообразный водород. Интересно, что в процессе образования формиата выделяется побочный продукт — углекислый газ, который «загрязняет» чистый газообразный водород. Однако авторы нашли способ удалить его из получаемого продукта, добавив в реакцию, помимо катализатора и соли, аминокислоту лизин, которая захватывала углекислоту.
Химики осуществили пять циклов прямого и обратного связывания водорода, чтобы сымитировать процесс его хранения и выпуска для дальнейшего использования. Эксперимент показал, что даже многократное повторение этих циклов приводило к высокому выходу (80%) и чистоте (99%) водорода. Такой подход позволит сделать хранение и транспортировку водородного топлива более безопасными, простыми и дешевыми, поскольку процесс требует легкодоступных реактивов и условий.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
