Разработана новая система химического хранения водорода

Специалисты из Научного университета Вейцмана, Израиль, разработали систему хранения химикатов на основе простых и распространенных органических соединений. Она предназначена для жидкого водорода, имеет большую теоретическую мощность и использует один катализатор для реакции зарядки-разрядки.

Результаты исследования представлены в Angewandte Chemie, сообщает sciencedaily.com. Водород – привлекательный, но взрывоопасный энергоноситель. Для него нужны надежные, легкие и дешевые системы хранения и транспортировки. Специалисты Научного университета Вейцмана предложили такое решение.

Для энергосистем водород нужен в жидком виде. Но содержание в железных баках увеличивает вес системы и создает риск утечек. Вещество можно хранить и с помощью химических реакций – так поступает природа. В клетках специальные соединения связывают и высвобождают водород для получения нужных продуктов. Процессы запускаются ферментами.

Эффективные катализаторы были разработаны и в лабораториях. Так, Дэвид Мильштейн с коллегами создали рутениевый пинцет – растворимый комплекс элемента с органическим лигандом. С помощью катализатора ученые проанализировали реакционную систему простых натуральных веществ для хранения и выделения водорода.

«Получение таких технологий – важный шаг на пути к водородной экономике», — объяснили авторы.

Система состоит из этилендиамина и метанола. когда молекулы реагируют, выделяется чистый водород и этиленмочевина. Теоретическая мощность системы – 6,52% по весу – высокий показатель для таких структур.

Ученые начали работу с гидрирования. За счет реакции из этиленмочевины и газообразного водорода сформировались носители его жидкой формы – метанол и этилендиамин. Рутениевые клещи обеспечили полную конверсию веществ. Затем авторы рассмотрели процесс высвобождения водорода. Его эффективность также приближалась к 100%. Но реакция проходила промежуточные стадии и заканчивалась равновесием продуктов. Однако, ученые доказали возможность полного регидрирования. Они предположили, что создали прототип перезаряжаемой системы хранения водорода. На следующих этапах они планируют продолжить ее модернизацию и поиск более эффективных и «зеленых» катализаторов.