Фото: MIT News
Исследователи Массачусетского технологического института разработали электрохимический способ получения водорода из аммиака. Метод позволяет одновременно извлекать газ и отделять его от других компонентов, формируя поток высокой чистоты.
Аммиак рассматривается как удобный носитель водорода, поскольку его можно хранить и перевозить в жидком виде. Однако традиционное разложение аммиака требует температуры выше 500 градусов Цельсия, после чего водород приходится дополнительно очищать от азота и непрореагировавшего вещества.
Новая установка использует мембрану на основе палладия, электрод для выработки водорода и расплавленный гидроксидный электролит. Сначала катализатор с рутением и цезием расщепляет аммиак, а затем мембрана пропускает только водород, не позволяя остальным компонентам проходить дальше.
Электрохимический градиент создает условия для перемещения водорода через мембрану. В процессе молекулы превращаются в протоны и электроны, которые движутся по разным каналам и затем вновь соединяются на втором электроде с образованием водорода.
Как отмечает профессор химии и химической инженерии MIT Йогеш Сурендранат, постоянное удаление водорода помогает ускорить реакцию и проводить ее при 200–300 градусах Цельсия. При этом отдельная стадия очистки газа не требуется, что снижает энергозатраты.
В ходе экспериментов метод применили не только к аммиаку, но и к метилциклогексану — одному из жидких органических носителей водорода. Разработчики рассчитывают использовать технологию в транспорте, производстве полупроводников и электроники, а сейчас работают над сокращением расхода дорогого палладия и масштабированием установки. Исследование профинансировал Национальный научный фонд США.