Amonyak ve Hidrojen Üretmek İçin Yeni Yöntemler Geliştirilmeye Devam Ediyor. Amonyak, azot bazlı gübre üretimi için dünyanın birincil hammaddesidir, ancak bunu üretmek, dünya çapında enerji tüketiminin yüzde 1 ila 2’sine eşdeğer miktarda enerji tüketiyor. National Science Foundation, Jingyi Chen ve Lauren Greenlee’ye amonyak üretemi için alternatif prosesler geliştirmek için 450.000 $ ödül verdi. Araştırma ayrıca, enerji depolama, yakıt ve kimyasal üretimi için daha rafine edilmiş ve çevre açısından daha uygun bir hidrojen üretme yöntemine yol açacaktır.
Chen, J. William Fulbright Sanat ve Bilim Üniversitesi’nde kimya ve biyokimya profesörüdür ve Lauren Greenlee ise Mühendislik Koleji’nde kimya mühendisliği asistan profesörüdür. Çalışmaları NSF’nin sürdürülebilir enerji kaynaklarını keşfetme ve geliştirme hedefini destekliyor.
Başta Haber-Bosch termal katalitik metot olmak üzere amonyak üretimi için konvansiyonel prosesler, amonyak üretmek için gerekli olan hidrojeni hidrokarbon kaynaklarından sağlamaktadır. Chen ve Greenlee, amonyak ve hidrojen üretmek için alternatif bir yöntem olan katalitik elektrokimyasal süreçler veya “elektrolizörler” geliştiriyorlar. Özellikle azot indirgeme reaksiyonu adı verilen ve amonyak oluşturmak için azotun su molekülleri ile birleştirildiği bir yöntem üzerinde yoğunlaşıyorlar. Ayrıca suyun oksijene ve hidrojene ayrıldığı oksijen çevrim reaksiyonu üzerinde çalışıyorlar. Her iki yöntem için araştırmacılar, hidrokarbon esaslı teknolojiler için gerekli olan yüksek sıcaklık koşullarından ziyade ortam sıcaklığında çalışabilen, verimli, değerli metal olmayan nanokatalistleri araştırıyorlar.
Araştırmacılar, demir ve nikel nanoyapıları bimetal ( Birbirine birleştirilen iki ayrı metalden oluşan bir cisimdir. Bimetalik nesneler, alaşımlar gibi iki veya daha fazla metal karışımı olmaksızın, farklı metal tabakalarından oluşur. Trimetal ve tetrametal, sırasıyla üç ve dört ayrı metalden oluşan nesneleri ifade eder. ) katalizörler olarak nitelemekte ve bu katalizörlerin elektrokimyasal prosesler için olan reaktivite ve seçiciliğini değerlendirecekler. Ardından, metallerin yapısını ve bileşimini elektrokatalitik etkinlikle ilişkilendirmek için yöntemler geliştirerek x-ışını absorpsiyon spektroskopisini kullanacaklardır.
Projenin amacı, ticari üretim için geliştirilebilen düşük maliyetli ve daha iyi performans gösteren katalitik bir elektrolizör tasarlamaktır.
Araştırma ve eğitimin entegre edildiği proje, fen, teknoloji, mühendislik ve matematik (STEM) alanlarında öğrencilerin katılımını artırmak üzere tasarlanmıştır. Chen ve Greenlee, araştırma programına katılmak için az temsil edilen gruplardan öğrencileri alacaklar. Araştırmacıların bulguları, Kimya Mühendisliği, Kimya ve Biyokimya bölümleri için öğretim ve müfredat geliştirmeye entegre edilecek.
Kaynak : http://news.uark.edu
