Aby osiągnąć ten cel, warto byłoby mieć dostęp do katalizatora chemicznego pozwalającego na rozdzielenie wodoru i tlenu w cząsteczkach wody. Dzięki temu pojawiłaby się możliwość produkcji takiego zielonego paliwa z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii.
Czytaj też: Chiny na ustach całego świata. Doprawią fotowoltaikę chemikaliami
A tak się składa, iż na dobrej drodze do stworzenia rzeczonego katalizatora są przedstawiciele University of Kansas i Brookhaven National Laboratory. To właśnie im, jak opisują na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences, udało się rozpracować mechanizm reakcji powądzący do powstania katalizatora rozszczepiającego cząsteczki wody.
Jak się okazuje, cykle katalityczne to nic prostego, a ich zrozumienie sprawia naukowcom wiele trudności. Komplikacje biorą się między innymi z faktu, iż takie cykle są złożone z wielu błyskawicznie postępujących etapów, co utrudnia ich obserwacje. Efekt końcowy? Chemicy praktycznie nie są w stanie ocenić, czy dany katalizator sprawdzi się w zastosowaniach na dużą skalę.
Potencjalny katalizator mógłby posłużyć do produkcji czystego paliwa wodorowego, rewolucjonizując przy tym rynek
W toku ostatnich badań członkowie zespołu zwrócili szczególną uwagę na katalizator cechujący się reaktywnością w obszarze, w którym zazwyczaj znajdują się stabilne cząsteczki. O ile w większości przypadków reaktywność ma miejsce bezpośrednio w centrum metalu, tak w tym przypadku było inaczej. W kompleksowym zrozumieniu tego, co się dokładnie dzieje miała pomóc badaczom tzw. radioliza impulsowa.
Jak wyjaśnia jeden z autorów badań, David Grills, on i jego współpracownicy przyspieszali elektrony, które przechodziły przez analizowany roztwór chemiczny, jonizując cząsteczki rozpuszczalnika i generując naładowane formy przechwytywane przez cząsteczki katalizatora. Te ostatnie szybko zmieniały swoją strukturę, a na koniec naukowcy monitorowali zachodzącą reaktywność chemiczną. Mówimy o naprawdę dużej dokładności, dochodzącej do nawet jednej miliardowej części sekundy.
Czytaj też: Biopaliwa przyszłości. Tak będziemy zasilać samochody
To z kolei powinno przełożyć się na zdolność chemików do projektowania bardziej wydajnych, stabilnych i opłacalnych katalizatorów. Takowe będą mogły służyć do produkcji czystego wodoru na masową skalę. Nie zapominajmy, iż podobne podejście mogłoby zostać wykorzystane w kontekście innych typów katalizatorów, nie tylko odnoszących się do pozyskiwania paliwa wodorowego.
