Aluminium to wysoce reaktywny metal, który może usuwać tlen z cząsteczek wody i tym samym generować wodór. Jego obecność w produktach, które ulegają zamoczeniu nie stanowi zagrożenia, gdyż aluminium natychmiast reaguje z powietrzem, tworząc powłokę tlenku glinu, która blokuje dalsze reakcje.
Naukowcy od lat starają się znaleźć wydajne i opłacalne sposoby wykorzystania reaktywności aluminium do wytwarzania czystego paliwa wodorowego. Nowe badania przeprowadzone przez chemików z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz (UCSC) pokazują, że łatwy do wytworzenia kompozyt galu i aluminium tworzy nanocząsteczki, które szybko reagują z wodą w temperaturze pokojowej. Powstają duże ilości wodoru, a gal może zostać łatwo odzyskany do ponownego użycia.
Nie potrzebujemy żadnego wkładu energetycznego, a wodór powstaje jak szalony. Nigdy nie widziałem czegoś takiego.prof. Scott Oliver u UCSC
Reakcja znana od 50 lat
Reakcja aluminium i galu z wodą jest znana od lat 70. ubiegłego wieku. Jest skuteczna, ponieważ gal w temperaturze pokojowej ma postać cieczy, która usuwa pasywną powłokę tlenku glinu, umożliwiając bezpośredni kontakt aluminium z wodą. Do nowej metody naukowcy wprowadzili kilka modyfikacji.
Wcześniejsze techniki wykorzystywały głównie bogate w aluminium mieszaniny aluminium i galu, a w niektórych przypadkach bardziej złożone stopy. Laboratorium Bakthana Singarama, w którym pracował prof. Oliver, odkryło jednak, że produkcja wodoru wzrasta w przypadku kompozytu bogatego w gal. Tempo produkcji wodoru było tak wysokie, że naukowcy uznali, że musi być coś zasadniczo innego w tym stopie.
Czytaj też: Naukowcy opracowali nowy sposób na zamianę metanu w czyste paliwo. Wykorzystali złoto w roli katalizatora
Uczeni odkryli, że tworzenie się nanocząstek aluminium może odpowiadać za zwiększoną produkcję wodoru. Wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową i rentgenografię strukturalną, badacze wykazali powstawanie nanocząstek aluminium w kompozycie gal-aluminium w proporcji 3:1. To okazało się optymalną wartością dla produkcji wodoru.
Nasza metoda wykorzystuje niewielką ilość aluminium, co zapewnia, że wszystko rozpuszcza się w większości galu jako dyskretne nanocząstki. To generuje znacznie większą ilość wodoru, prawie całkowitą w porównaniu do teoretycznej wartości opartej na ilości aluminium. Ułatwia to również odzyskiwanie galu w celu ponownego wykorzystania.prof. Scott Oliver
Kompozyt może być wykonany z łatwo dostępnych źródeł aluminium, m.in. zużytej folii lub puszek. Produkt może być przechowywany przez długi czas poprzez pokrycie go cykloheksanem w celu ochrony przed wilgocią.
