25 мая команда профессора Бай Чжунфана из факультета энергетической химической инженерии Ульсанской академии науки и техники (UNIST) объявила об успешной разработке метода шарового измельчения, который позволяет отделить 100% чистый водород от аммиака.
Аммиак (NH₃) является экономичным методом хранения и транспортировки чистого топлива водорода (H₂) с содержанием водорода до 17,6% (в массовом проценте), и его инфраструктура хранения и транспортировки уже хорошо развита. Однако для повторного использования водорода, химически хранящегося в аммиаке, традиционные методы требуют высокотемпературного (400-600 градусов) разложения и дополнительных процессов очистки.
Процесс, разработанный командой профессора Бая, может осуществляться при низких температурах (около 50 градусов), потребляет меньше энергии и позволяет получить водород без дополнительных процессов очистки. Этот метод состоит в том, чтобы поместить аммиак и порошок кремния в герметичный контейнер (шаровую мельницу), содержащий бусы диаметром несколько миллиметров, и встряхнуть. Бусы сталкиваются и трятся, чтобы активировать кремний, быстро разлагая аммиак и образуя водород.
При разложении аммиака в дополнение к водороду выделяется азот (N₂). Однако в этом процессе азот реагирует с кремнием и превращается в материал с высокой добавленной стоимостью-нитрид кремния (Si₃N₄). Эксперименты показывают, что аммиак полностью разлагается, образуя 102,5 миллимоля (ммоль) водорода в час. Продукт был подтвержден анализом как 100% водород и не содержит газообразных примесей, таких как азот или непрореагированный аммиак.
Кроме того, такой же коэффициент конверсии и чистоты можно достичь с использованием кремния, извлеченного из фактических выброшенных солнечных батарей. Профессор Бай сказал, что производительность кремниевого порошка, извлеченного из отработанной солнечной энергии, почти не отличается от коммерческого кремниевого порошка. Эта технология имеет огромную ценность как технология переработки отработанной солнечной энергии. Ожидается, что к 2050 году отработанная солнечная энергия достигнет более 80 миллионов тонн.
Результаты исследования были опубликованы в известном научном журнале в области химии Journal of the American Chemical Society (JACS).
