Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы (США) и партнерских институтов нашли способ значительно удешевить производство аммиака, что может снизить стоимость электричества из водорода. В пресс-службе учреждения уточнили, что вещество давно используется в удобрениях и промышленности, но его также рассматривают как удобный носитель водорода.
Традиционный метод требует строительства заводов, высоких температур и давления, что делает производство дорогим. Новый подход использует электричество, воду, азот и низкотемпературную плазму. В ней электроны имеют высокую энергию и изменяют поверхность катализатора, облегчая химические превращения.
У водорода очень низкая плотность энергии, и его транспортировка чрезвычайно сложна. У аммиака плотность энергии выше — примерно в два раза по сравнению со сжатым водородом, и его гораздо проще перевозить на большие расстояния.
Ключевым элементом стал катализатор на основе оксида и оксинитрида вольфрама с особой структурой — гетерогенной межфазной комплексией (HIC). Она создает активные атомы водорода и вакансии азота, которые идеально подходят для связывания молекул воздуха. В результате реакция идет быстрее, повышается выход аммиака и сокращаются побочные продукты.
Главное преимущество — скорость и эффективность: время получения катализатора сократилось с двух дней до 15 минут, а производительность превысила аналоги. Новый метод позволит размещать компактные установки рядом с потребителями, снижая затраты на транспортировку и хранение. По словам исследователей, плазменно-каталитический подход может стать основой для революции в хранении и транспортировке энергии на базе водорода.
Ранее в Науке Mail сообщалось, что российские физики нашли способ улучшить эффект памяти сплавов для ледоколов и космических кораблей.
