氫氣是一種廣為人知的清潔燃料,然而作為超輕質(zhì)氣體,讓氫氣液化需要700個大氣壓,或者在接近絕對零度的狀態(tài)下低溫冷卻,這使得氫氣難以運(yùn)輸和處理,因此氫能源的價格十分昂貴。
氨氣或許是一種比氫氣本身更好的氫載體:它的每一個氮原子都結(jié)合三個氫原子,能夠存儲大量能量;液氨雖然在高濃度下具有腐蝕性,但它在大氣溫度和壓力下是一種穩(wěn)定的液體,易于運(yùn)輸,在許多行業(yè)都有廣泛使用。
然而,想要從氨中獲取氫,并將無害的氮釋放回大氣中,并不容易。首先,氨裂解反應(yīng)是吸熱的,大多數(shù)情況需要在650℃—1000℃的溫度下的大型設(shè)施中進(jìn)行,并產(chǎn)生大量碳排放;其次,裂解操作所需的熱催化劑通常是鉑族金屬,如釕,往往稀有且昂貴。
近日,美國萊斯大學(xué)的一個研究團(tuán)隊僅使用廉價的銅、鐵材料就開發(fā)了一種優(yōu)良的光催化劑,只需要光照的能量就可以在室溫下將氨轉(zhuǎn)化為清潔的氫燃料,與昂貴的熱催化劑同樣有效。該研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。