Ammoniak omvandlas sömlöst till vätgas med ny teknik

Ammoniak (NH3) kan delas med hjälp av en katalysator för att bilda vätgas (H2). Illustration: Pixabay

Amerikanska forskare har utvecklat en effektiv och miljövänlig metod för att omvandla ammoniak till grön vätgas.

Idén att använda ammoniak som vätgasbärare har de senaste åren fått fotfäste eftersom ammoniak är mycket lättare att lagra och transportera. Ett teknologiskt genombrott vid Northwestern University i USA överkommer nu flera av de hinder som finns för att producera miljövänlig vätgas från ammoniak.

- Det stora problemet för vätgasdrivna bränsleceller har varit bristen på infrastruktur för leverans. Det är svårt och dyrt att transportera vätgas, men det finns redan ett omfattande system för leverans av ammoniak. Det finns rörledningar för det. Vi levererar massor av ammoniak över hela världen till gödningsmedel. Om du ger oss ammoniak kan de elektrokemiska system vi utvecklat omvandla den ammoniaken, på plats och i vilken skala som helst, till miljövänlig vätgas som är redo att användas i bränsleceller, säger Sossina Haile vid Northwestern University.

I sin studie rapporterar Sossina Haile och hennes kollegor att de kan utföra omvandlingen av ammoniak till vätgas med hjälp av förnybar elektricitet istället för fossileldad värme, tack vare att processen fungerar vid mycket lägre temperatur än andra metoder. Den nya tekniken genererar också ren vätgas, som inte behöver separeras från ammoniak som inte reagerat eller andra produkter. Dessutom är processen effektiv eftersom all den elektricitet som används går direkt till att producera vätgas, utan att det sker några förluster till parasitiska reaktioner.

För att lyckas med detta byggde forskarna en unik elektrokemisk cell med ett protonledande membran och integrerade den med en katalysator för delning av ammoniak.

- Ammoniaken träffar först på katalysatorn, som delar upp den i kväve och väte. Vätet omvandlas omedelbart till protoner, som sedan på elektrisk väg drivs över det protonledande membranet i vår elektrokemiska cell, säger Sossina Haile och tillägger att de genom att avlägsna en av produkterna av den reaktion där ammoniaken delas, nämligen vätet, pressar reaktionen framåt, bortom vad katalysatorn för delning av ammoniak kan åstadkomma på egen hand.