15:47 2023-03-22
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii descriu o metodă promițătoare de optimizare și extindere a producției de aport de celule de combustie
_ Cercetătorii descriu o metodă promițătoare de optimizare și extinde producția de aport de celule de combustie
Un proces nou descris într-un articol publicat în revista Electrochemistry Communications transformă azotul și hidrogenul în amoniac (NH3) la temperatura și presiunea ambiantă cu o eficiență energetică ridicată. Amoniacul, un gaz compus din azot și hidrogen, este cea mai sintetizată moleculă din lume și este folosit în agricultură, precum și în multe procese de producție.
Nu emite CO2 atunci când este ars și este de așteptat să devină un combustibil de următoarea generație, deoarece conține proprietăți potrivite ideal pentru economia de hidrogen. Producția anuală de amoniac se ridică la aproximativ 1,2 milioane de tone metrice.
Ca răspuns la interesul crescând pentru rutele de decarbonizare, cercetătorii și-au îndreptat recent atenția asupra utilizării amoniacului în celulele de combustie - celule electrochimice sau galvanice care generează electricitate din reacții chimice specifice, cum ar fi reacția de reducere a azotului (NRR).
Electrochimia NRR este studiată cu două obiective principale: producerea unui input industrial cheie și potențial viitor combustibil; și stocarea hidrogenului într-o moleculă - amoniacul - care poate fi ușor diluată în apă și transportată mai sigur și mai ieftin decât hidrogenul singur. Dacă inițiativele de cercetare pe celulele de combustibil cu amoniac au succes, cererea globală de amoniac va crește și mai puternic.
Grupul a folosit un reactor electrochimic pentru a depăși procesul Haber-Bosch, care eliberează cantități mari de căldură în mediu. Haber-Bosch este metoda industrială principală de producere a amoniacului din azot și hidrogen.
„În reactorul nostru, procesul are loc prin interacțiuni electron-nucleu și disipează mult mai puțină energie”, a spus Rodrigo Fernando Brambilla de Souza, ultimul autor al articolului. Lucrează cu o bursă la Divizia avansată de stocare a energiei a Centrului pentru Inovare în Energii Noi (CINE).
Lansat în mai 2018, CINE desfășoară cercetări în parteneriat cu trei instituții academice din statul São Paulo: Universitatea din São Paulo (USP), Universitatea de Stat din Campinas (UNICAMP) și Institutul de Cercetare Nucleară și Energetică (IPEN).
Mai multe grupuri de cercetare au căutat modalități de a produce amoniac în condiții ambientale. Procesele electrochimice convenționale folosesc electroliți lichizi, care sunt eficienți în scopuri de sinteză, dar contaminează amoniacul, astfel încât este necesară o etapă de purificare.
„Procedeul nostru folosește un electrolit polimeric solid, iar anodul oxidează hidrogenul pentru a furniza protoni. , care se leagă chimic cu moleculele de azot adsorbite de catalizatorul de cupru. Produsul este amoniac gazos, eliminând nevoia de purificare pentru a elimina electrolitul", a explicat Souza. Adsorbția implică aderența moleculelor unui gaz, lichid sau solid dizolvat (adsorbatul) la o suprafață (adsorbantul).
„Un alt avantaj este că reactorul funcționează în flux continuu. Azotul și hidrogenul sunt livrate către electrozii, iar amoniacul este produs și eliberat continuu”, a spus Souza, care are un doctorat. în chimie de la Universitatea Federală ABC (UFABC) și desfășoară cercetări postdoctorale la IPEN.
„Articolul arată rezultate reale ale operațiunii unui alt tip de reactor în studii electrochimice fundamentale care nu reprezintă întotdeauna rezultate reale. Este important de menționat că amoniacul obținut în studiul nostru este pur, în timp ce în alte studii au existat impurități", a spus Almir Oliveira Neto, penultimul autor al articolului. Are un doctorat. în chimie fizică de la USP și este, de asemenea, cercetător postdoctoral la IPEN.
Comentarii:
Adauga Comentariu