Vyrobit vodík bez potřeby energie a prostou reakcí kompozitu vniklého 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 by představoval 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 galia 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 Bakthane Singaramem, profesorem chemie a biochemie, autorem studie publikované 14. února v Applied Nano Materials.
Reakce hliníku a galia s vodou je známá již od 70. let minulého století a videa s ní lze snadno najít na internetu. Funguje to proto, že galium, kapalina těsně nad pokojovou teplotou, odstraňuje pasivní povlak oxidu hliníku a umožňuje přímý kontakt hliníku s vodou. Nová studie, které 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 galia bohaté na hliník nebo v některých případech složitější slitiny. Singaramova laboratoř však zjistila, že produkce vodíku se naopak zvýšila s vyšší koncentrací galia. Ve skutečnosti byla rychlost produkce vodíku tak nečekaně vysoká, že si výzkumníci mysleli, že na této slitině bohaté na galium musí být něco zásadně jiného.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)