[ad_1]

محققان دانشگاه نورث وسترن روش بسیار کارآمد و سازگار با محیط زیست را برای تبدیل آمونیاک به هیدروژن ایجاد کرده اند. در یک انتشار اخیر در مجله مشخص شده است جوئل، این فناوری جدید گامی مهم در جهت تأمین اقتصادی با آلودگی صفر و هیدروژن است.

ایده استفاده از آمونیاک به عنوان حامل تأمین هیدروژن در سالهای اخیر محبوبیت بیشتری پیدا کرده است ، زیرا مایعات آمونیاک بسیار راحت تر از هیدروژن است و بنابراین ذخیره و حمل و نقل آن بسیار آسان تر است. پیشرفت تکنولوژی شمال غربی بر چندین مانع موجود در تولید هیدروژن خالص از آمونیاک غلبه می کند.

سوزینا هایل ، سرپرست نویسنده این تحقیق ، گفت: “مانعی در برابر پیل های سوختی هیدروژن کمبود زیرساخت های تأمین است.” “حمل و نقل هیدروژن دشوار و گران است ، اما در حال حاضر سیستم گسترده ای برای تهیه آمونیاک وجود دارد. خطوط لوله ای برای آن وجود دارد. ما آمونیاک زیادی را در سراسر جهان برای کود تأمین می کنیم. اگر آمونیاک به ما بدهید ، سیستم های الکتروشیمیایی تولید شده می توانند آن را تبدیل کنند. آمونیاک آماده برای سلولهای سوختی ، هیدروژن خالص در محل در هر مقیاس. “

هیل والتر پی. مورفی ، استاد علوم و مهندسی مواد در دانشکده مهندسی مک کورمیک در شمال غربی با کارهای اضافی در فیزیک کاربردی و شیمی است. وی همچنین مدیر مشترک موسسه دانشگاه برای پایداری و انرژی در شمال غربی است.

در این مطالعه ، هیل و تیم تحقیقاتی وی گزارش دادند که آنها قادرند آمونیاک را به جای گرمایش سوخت فسیلی با استفاده از الکتریسیته تجدید پذیر به هیدروژن تبدیل کنند ، زیرا این فرآیند در دماهای بسیار پایین تر از روش های سنتی (250 درجه سانتیگراد) عمل می کند. برای اختلاف 500 تا 600 درجه سانتیگراد). دوم ، روش جدید هیدروژن خالص تولید می کند ، که نباید از آمونیاک واکنش داده نشده یا سایر محصولات آزاد شود. سوم ، این روند کارآمد است زیرا تمام جریان الکتریکی تأمین شده به دستگاه مستقیماً هیدروژن تولید می کند بدون اینکه واکنشهای انگلی از بین برود. به عنوان یک مزیت اضافی ، از آنجا که هیدروژن تولید شده خالص است ، می توان آن را مستقیماً برای ذخیره سازی با چگالی بالا تحت فشار قرار داد ، فقط با افزایش قدرت.

برای انجام تبدیل ، محققان یک سلول الکتروشیمیایی منحصر به فرد با غشای رساننده پروتون ساختند و آن را با یک کاتالیزور جدا کردند تا آمونیاک را جدا کند.

هایل گفت: “آمونیاک ابتدا با کاتالیزور برخورد می کند و آن را به نیتروژن و هیدروژن جدا می کند.” “این هیدروژن بلافاصله به پروتون تبدیل می شود ، سپس از طریق غشا-رساننده پروتون در سلول الکتروشیمیایی ما به صورت الکتریکی هدایت می شود. با کشیدن مداوم هیدروژن ، واکنش را بیش از آنچه در عکس بود انجام می دهیم. این به اصطلاح Le Chatelier’s اصل معروف است. با حذف یکی از محصولات واکنش تجزیه آمونیاک – یعنی هیدروژن – ما واکنش را به جلو فشار می دهیم ، فراتر از آنچه کاتالیزور تجزیه آمونیاک می تواند به تنهایی انجام دهد. “

سپس می توان از هیدروژن حاصل از تجزیه آمونیاک در سلول سوختی استفاده کرد. مانند باتری ها ، پیل های سوختی با تبدیل انرژی تولید شده توسط واکنش های شیمیایی ، برق تولید می کنند. برخلاف باتری ، پیل های سوختی می توانند برق تولید کنند تا زمانی که سوخت تحویل داده شود و هرگز شارژ آن از بین نرود. هیدروژن سوخت خالصی است که وقتی در پیل سوختی مصرف شود ، به عنوان تنها محصول جانبی آب تولید می کند. این در مقابل سوخت های فسیلی است که باعث تولید گازهای گلخانه ای متغیر آب و هوا مانند دی اکسید کربن ، متان و اکسید نیتروژن می شود.

هیل پیش بینی می کند که فناوری جدید می تواند به ویژه در بخش حمل و نقل دگرگون کننده باشد. در سال 2018 ، جابجایی مردم و کالاها با اتومبیل ، کامیون ، قطار ، کشتی ، هواپیما و سایر وسایل نقلیه 28٪ از انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده را تشکیل می دهد – بیش از هر بخش اقتصادی دیگر ، طبق آژانس حفاظت از محیط زیست.

هایل گفت: “وسایل نقلیه مجهز به باتری بسیار عالی هستند ، اما مطمئناً در مورد دامنه و تامین مواد سوالی وجود دارد.” “تبدیل آمونیاک به هیدروژن در محل و به صورت توزیع شده به شما امکان می دهد وارد پمپ بنزین شوید و هیدروژن تحت فشار را برای اتومبیل خود دریافت کنید. همچنین صنعت هوایی علاقه زیادی به سلولهای سوختی هیدروژن دارد زیرا باتری ها بسیار سنگین هستند.”

طی سالهای گذشته ، هایل و تیمش در زمینه پیل های سوختی گام های بلندی برداشته اند. به عنوان گام بعدی در کار خود ، آنها در حال کشف روش های جدید برای تولید آمونیاک به روشی سازگار با محیط زیست هستند.

تاریخچه تاریخ:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه شمال غربی. اصلی ، نوشته شده توسط مایک مک ماهون. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: packge-news.ir

ایندکسر