Το υδρογόνο από το νερό και η ενέργεια είναι καθαρή

Anonim
Image

Θα ήταν αρκετό να κάνουμε όπως τα φύλλα. Για να αποκτήσετε καθαρή ενέργεια, ένας τρόπος είναι να προσπαθήσετε να αναπαραγάγετε τη διαδικασία φωτοσύνθεσης που παρέχει στα φυτά ζάχαρη και οξυγόνο ξεκινώντας από άφθονα συστατικά όπως νερό και φως. Το φαινόμενο λαμβάνει χώρα μπροστά στα μάτια μας κάθε μέρα από την ανατολή μέχρι το ηλιοβασίλεμα. Ωστόσο, είναι τόσο περίπλοκη από χημική άποψη ότι δεν έχει γίνει ποτέ πλήρως κατανοητή, ούτε έχει αναπαραχθεί αποτελεσματικά από τον άνθρωπο.

Μια ομάδα ιταλικών ερευνητών πήρε μόλις ένα βήμα προς την κατεύθυνση αυτής της «πέτρας φιλόσοφου» της καθαρής ενέργειας. Η ομάδα των πανεπιστημίων της Τεργέστης, της Πάντοβα και της Μπολόνια και του Cnr της Πάντοβα περιγράφει στη Φύση Χημεία πώς να δημιουργήσει έναν καταλύτη για να διευκολύνει τον διαχωρισμό των μορίων ύδατος σε οξυγόνο και υδρογόνο: ο τελευταίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή ενέργειας για κινητήρες.

Το μόριο του H2O, εξήγησε ο Maurizio Prato και η Marcella Bonchio, συντονιστές της μελέτης, "σχηματίζεται από χημική άποψη με αντίδραση υδρογόνου και οξυγόνου, σε μια διαδικασία που παράγει μεγάλες ποσότητες ενέργειας και αποτελεί τη βάση των κυψελών καυσίμου. Αλλά η αντίστροφη αντίδραση ή η διάσπαση του μορίου του νερού για τη δημιουργία υδρογόνου, καθαρό καύσιμο, παραμένει σήμερα ένας από τους πιο φιλόδοξους στόχους της έρευνας ".

Τα ηλεκτρόδια που κατασκευάζονται στην Ιταλία, εξηγεί το Prato "κατασκευάζονται με νανοσωλήνες άνθρακα και μπορούν να παράγουν υδρογόνο συνεχώς από το νερό, ακόμη και από τη θάλασσα". Για να ολοκληρωθεί η διαδικασία της «τεχνητής φωτοσύνθεσης», πρέπει να αναπτυχθούν ορισμένα βήματα. Αλλά στο τέλος, ο Prato συνεχίζει: "στο σύστημά μας θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε το θαλασσινό νερό, να το απελευθερώσουμε από το οξυγόνο και να πάρουμε υδρογόνο ικανό να τροφοδοτήσει μια μηχανή". Οι νανοσωλήνες έχουν εξωτερική διάμετρο 25 νανόμετρα ή εκατομμυριοστό του χιλιοστού.

Στη φύση, για να ξεπεραστεί το υψηλό επίπεδο ενέργειας που απαιτείται για να σπάσουν τα μόρια του νερού, τα άλγη και τα φύλλα χρησιμοποιούν ένα ένζυμο που ονομάζεται PsII (ή το σύστημα ΙΙ). Η αρχιτεκτονική της είναι τόσο περίπλοκη ώστε δεν μπορεί να μιμηθεί για τον άνθρωπο. Αυτό που θέλει να επιτύχει ο ιταλικός νανοσωλήνας άνθρακα είναι ακριβώς να υπερνικήσει αυτή τη συμφόρηση και να επιτρέψει τη διάσπαση (διαίρεση ενός μορίου H2O σε υδρογόνο στη μία πλευρά και οξυγόνο στην άλλη) χωρίς να χρειάζεται να φτάσει σε υψηλά επίπεδα ενέργειας: συνεπώς σε χαμηλές θερμοκρασίες και λογικές δαπάνες.

"Η ανακάλυψη του σωστού καταλύτη είναι το κλειδί για τη μετατροπή του κόσμου μας σε ανανεώσιμη και καθαρή ενέργεια αντί για ορυκτά καύσιμα", εξηγεί ο Prato. "Ο καταλύτης που έχουμε δημιουργήσει έχει μια" καρδιά "όπου λαμβάνει χώρα η αντίδραση, χάρη στη συνέργεια τεσσάρων ατόμων ρουθηνίου. Εδώ, τα άτομα νερού και τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται χωρίς πολύ μεγάλη προσπάθεια και επομένως σε χαμηλή ενέργεια ». Τα τέσσερα άτομα μετάλλων που χρησιμοποιούνται ως καταλύτες είναι αγκυροβολημένα στους νανοσωλήνες άνθρακα που λειτουργούν λίγο σαν ηλεκτρικά καλώδια: στην πραγματικότητα τα ηλεκτρόνια τρέχουν σε αυτά τα οποία απελευθερώνονται από τη χημική αντίδραση.

Ακόμη και με τον καταλύτη ικανό να προωθήσει τη διάσπαση, ο κινητήρας νερού δεν είναι στη γωνία αυτή τη στιγμή. Σύμφωνα με τον Θάλε, η "αρχή όλων των πραγμάτων" παραμένει μια συνεχής πηγή μυστηρίων για τους φυσικούς και τους χημικούς, παρά την αφθονία του στον μπλε πλανήτη, τη σταθερότητα των δεσμών του μεταξύ των ατόμων και τη σαφήνεια του.

μερίδια