ค้นพบตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ที่อุณหภูมิและความดันต่ำสำหรับผลิตไฮโดรเจน

นักวิจัย Ping Liu และ José Rodriguez จาก Brookhaven National Laboratory ภาพโดย Brookhaven National Laboratory

เราอาจจะพูดได้ว่าแก๊สไอโดรเจนจะเป็นพลังงานแห่งอนาคต แต่การผลิตแก๊สไอโดรเจนเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากและใช้พลังงานในการผลิตค่อนข้างมาก นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรุกเแฮเวนประเทศสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิและความดันต่ำชนิดใหม่สำหรับผลิตแก๊สไฮโดรเจนที่ความบริสุทธิ์สูงได้สำเร็จ

นอกจากการที่ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถผลิตแก๊สไฮโดรเจนที่ความบริสุทธิ์สูงมันยังเผาผลาญมลพิษคาร์บอนมอนอกไซด์ในกระบวนการอีกด้วย ซึ่งทำให้ได้ทั้งพลังงานสำหรับใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพมากกว่าและกำจัดมลพิษในอากาศไปในตัว

เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาทำงานที่อุณหภูมิต่ำและความดันต่ำในการทำเปลี่ยนโมเลกุลของน้ำและแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ให้เป็นแก๊สไฮโดรเจนและและคาร์บอนไดออกไซด์จึงทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในกระบวนการผลิตพลังงานได้ เมื่อทำงานที่อุณหภูมิต่ำและความดันต่ำพลังงานที่ใช้ในกระบวนการผลิตก็จะน้อยลง

ตัวเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยกลุ่มอนุภาคนาโนของทองว่างเป็นแผนชั้นบนผิวของโมลิบดีนัมคาร์ไบด์ การรวมตัวสารทางเคมีทั้งสองทำให้มันแตกต่างจากตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ออกไซด์ซึ่งใช้ในการทำปฏิกิริยาที่ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบัน คาร์ไบด์เป็นสารเคมีที่มีปฏิกิริยามากกว่าออกไซด์เมื่อใช้รวมกับทองจะทำให้แผ่นผสมนี้มีคุณสมบัติที่ดีในการทำปฏิกิริยาเปลี่ยนน้ำเป็นแก๊ส เพราะมันมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำได้ดีกว่าโลหะบริสุทธิ์

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าปฏิกิริยาเป็นปฏิกิริยาที่ซับซ้อน แต่ปัจจัยประการหนึ่งก็คือปฏิสัมพันธ์ระหว่างทองคำและสารประกอบคาร์ไบด์เป็นสิ่งที่สำคัญมาก ทองมักจะเชื่อมต่อกับสิ่งอื่นไม่ค่อยดี ซึ่งการสังเคราะห์ด้วยวิธีนี้ทำให้ทองและโมลิบดีนัมคาร์ไบด์เชื่อมต่อกันอย่างแข็งแรงที่ควบคุมได้

ขั้นตอนต่อไปนักวิทยาศาสตร์จะศึกษาเพิ่มเติมของตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดนี้และจะศึกษาคาร์ไบด์ชนิดอื่น ๆ ที่อาจจะให้คุณสมบัติใหม่ ๆ

 


 

ที่มา DOE/Brookhaven National Laboratory

 

error: กด RightClick แทน