Aluminium to wysoce reaktywny metal, który może usuwać tlen z cząsteczek wody i generować wodór. Przez lata naukowcy próbowali znaleźć skuteczne i opłacalne sposoby wykorzystania reaktywności aluminium do wytwarzania czystego paliwa wodorowego. Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz (UC Santa Cruz) pokazują, że łatwo produkowany kompozyt galu i aluminium tworzy nanocząstki aluminium, które szybko reagują z wodą w temperaturze pokojowej, dając duże ilości wodoru. Gal można łatwo odzyskać do ponownego użycia. Szczegóły opisano w czasopiśmie Applied Nano Materials.
Nie potrzebujemy żadnego wkładu energii, a wodór bąbelkuje jak szalony. Nigdy nie widziałem czegoś takiego.prof. Scott Oliver z UC Santa Cruz
Nowy sposób produkcji wodoru
Reakcja aluminium i galu z wodą jest znana od lat 70. ubiegłego wieku. Działa, ponieważ gal usuwa pasywną powłokę tlenku aluminium, umożliwiając bezpośredni kontakt aluminium z wodą. Nowe badanie zawiera jednak kilka innowacji.
Badanie narodziło się podczas rozmowy, jaką odbyłem z Isai Lopezem, studentem, który obejrzał kilka filmów i zaczął eksperymentować z aluminiowo-galowym wytwarzaniem wodoru w swojej domowej kuchni. Nie robił tego w sposób naukowy, więc umówiłem go z absolwentem, aby przeprowadzić prawdziwe badania. Pomyślałem, że będzie to dobra praca dyplomowa dla niego, aby zmierzyć wydajność wodoru z różnych proporcji galu i aluminium.prof. Bakthan Singaram z UC Santa Cruz
Poprzednie badania wykorzystywały głównie bogate w aluminium mieszaniny aluminium i galu, lub w niektórych przypadkach bardziej złożone stopy. Ale laboratorium prof. Singarama odkryło, że produkcja wodoru wzrosła w przypadku kompozytu bogatego w gal. Tempo produkcji wodoru było tak niespodziewanie wysokie, że badacze uznali, że musi być coś innego w tym bogatym w gal stopie.
Czytaj też: Wieża słoneczna typu “3 w 1” imponuje. W ten sposób produkuje paliwo lotnicze
Używając skaningowej mikroskopii elektronowej i dyfrakcji rentgenowskiej, badacze wykazali tworzenie się nanocząstek aluminium w kompozycie galu z aluminium w proporcji 3:1, co uznali za optymalny stosunek do produkcji wodoru.
Gal oddziela nanocząstki i powstrzymuje je przed agregacją w większe cząstki. Ludzie zmagali się z tworzeniem nanocząstek aluminium, a tutaj produkujemy je w warunkach normalnego ciśnienia atmosferycznego i temperatury pokojowej.prof. Bakthan Singaram
Chociaż gal nie występuje obficie i jest stosunkowo drogi, może być odzyskany i ponownie wykorzystany wiele razy bez utraty skuteczności. Jednak dopiero okaże się, czy proces ten może być skalowany do praktycznego wykorzystania w komercyjnej produkcji wodoru.
