Vyrobit vodík bez potřeby energie a prostou reakcí kompozitu vzniklého jednoduchým smícháním hliníkového odpadu s galiem? Využitelnost této metody aktuálně zkoumají vědci v Santa Cruz.
Hliník je vysoce reaktivní kov, který dokáže zařídit rozštěpení molekuly vody na vodík a kyslík. Zároveň je ale možné ho používat v mnoha aplikacích každodenního života, aniž představuje nějakou hrozbu. Hliník totiž neustále reaguje se vzduchem a na jeho povrchu se neustále obnovuje vrstva oxidu hliníku. Ta brání dalším reakcím.
Výzkumníci se již mnoho lety pokoušejí najít účinné a nákladově efektivní způsoby, jak reaktivitu hliníku využít k výrobě čistého vodíkového paliva. Tady však je jeho povrchová oxidace překážkou. Nová studie vědců z UC Santa Cruz nicméně ukazuje, že snadno vyrobitelný kompozit gallia a hliníku vytváří hliníkové nanočástice, které rychle reagují s vodou při pokojové teplotě za vzniku velkého množství vodíku. Gallium bylo po reakci snadno získáno pro opětovné použití, což poskytuje 90 % vodíku, který by teoreticky mohl vzniknout reakcí veškerého hliníku v kompozitu.
„Nepotřebujeme žádný energetický vstup a vodík probublává jako blázen. Nikdy jsem nic podobného neviděl,“ řekl profesor chemie UCSC Scott Oliver, který je společně s Bakthanem Singaramem, profesorem chemie a biochemie, autorem studie publikované 14. února v Applied Nano Materials. 
Reakce hliníku a gallia s vodou je známá již od 70. let minulého století a videa s ní lze snadno najít na internetu. Funguje to proto, že gallium, kapalina těsně nad pokojovou teplotou, odstraňuje pasivní povlak oxidu hliníku a umožňuje přímý kontakt hliníku s vodou. Nová studie, která je již v USA v procesu patentového řízení, však obsahuje několik inovací a nových zjištění, které by mohly vést k praktickým aplikacím. Předchozí studie většinou používaly směsi hliníku a gallia bohaté na hliník nebo v některých případech složitější slitiny. Singaramova laboratoř však zjistila, že produkce vodíku se naopak zvýšila s vyšší koncentrací gallia. Ve skutečnosti byla rychlost produkce vodíku tak nečekaně vysoká, že si výzkumníci mysleli, že na této slitině bohaté na gallium musí být něco zásadně jiného.
Oliver navrhl, že se zvýšenou produkcí vodíku by mohla vznikat nanočástice hliníku, a jeho laboratoř měla vybavení potřebné pro charakterizaci slitiny v nanoměřítku. Pomocí rastrovací elektronové mikroskopie a rentgenové difrakce vědci prokázali tvorbu hliníkových nanočástic v kompozitu 3 : 1 gallium–hliník, což je podle nich pro výrobu vodíku optimální poměr. V takovém kompozitu bohatém na gallium totiž poslouží tento prvek jak k rozpuštění povlaku oxidu hlinitého, tak k dělení hliníku na nanočástice. „Gallium odděluje nanočástice a brání jim v agregaci do větších částic,“ řekl Singaram.
Kompozit navíc může být vyroben ze snadno dostupných zdrojů hliníku, včetně použité fólie nebo plechovek, a může být skladován po dlouhou dobu pokrytím cyklohexanem, aby byl chráněn před vlhkostí. Výroba přitom nevyžadovala nic jiného než jednoduché ruční míchání. Ačkoli gallium není hojné a je relativně drahé, může být znovu získáno a znovu použito několikrát bez ztráty účinnosti. Zbývá však prověřit, zda lze tento proces rozšířit tak, aby byl praktický pro komerční výrobu vodíku.