سلول های سوخت هیدروژن قرار بود موضوع بزرگ بعدی باشد. این وعده‌ها در طول بحران گاز دهه ۱۹۷۰ به عنوان یک منبع انرژی پاک برای قدرت بخشی به ماشین‌ها و کارخانه‌های الکتریکی اوج گرفتند، سوخت هیدروژن هرگز واقعا به بهره‌برداری نرسید. این سوخت برای استفاده بسیار گران است. در نتیجه، سوخت هیدروژن بیشتر به آزمایشگاه محدود شده است، در حالی که مهندسان تلاش می کنند تا بوسیله‌ی آن از وسایل نقلیه بهتری استفاده کنند (تعداد کمی از وسایل نقلیه و ژنراتورهای پشتیبان، هیدروژنی هستند اما استفاده از آن گسترده نیست).
اما اکنون ممکن است راهی برای کاهش این هزینه‌ها داشته باشیم که در نهایت می‌تواند سوخت هیدروژنی را به منبع قابل ملاحظه‌ای از انرژی پاک تبدیل کند.
آمونیاک، مولکول غنی از هیدروژن، به تازگی به عنوان منبع مولکولی هیدروژن مورد نیاز برای تولید برق ظاهر شده است. در حال حاضر، محققان متوجه شده‌اند که چگونه این سوخت را بدون ایجاد آلودگی‌های معمول حاصل از استفاده‌‌ی آمونیاک ، استخراج و تولید کنند.
یک درس شیمی سریع: واکنش هیدروژن با اکسیژن باعث افزایش الکتریسیته می شود. محصول جانبی آن فقط آب است، نه آن گازهای زننده‌ی گلخانه‌ای که از سوختن نفت یا ذغال سنگ بوجود می‌آیند. اما هیدروژن هنوز هم باید از جایی بدست آید. یک نامزد اصلی: آمونیاک، یک مولکول آسان برای ذخیره سازی که از سه اتم هیدروژن و یک اتم نیتروژن ساخته شده است.
آمونیاک در گذشته در نظر گرفته نشده یود زیرا آمونیاک فقط در دماهای فوق‌العاده بالا احتراق می کند و هیدروژن آن را در حالت عادی غیر قابل دسترس می‌باشد. علاوه بر این، واکنش شیمیایی آمونیاک تولید یک محصول جانبی می‌کند:اکسید نیتروژن که آلاینده هوا است و می تواند منجر به عفونت ریه شود. بنابراین استفاده از آمونیاک به عنوان سوخت برای وسایل نقلیه هیدروژنی معقول به نظرنمی‌رسد – آن قدر انرژی بیشتری برای دریافت هیدروژن از آمونیاک باید استفاده کرد که استفاده از آن برای وسایل نقلیه بصرفه نیست (هرچند که سوخت های فسیلی هم گاز اکسید نیتروژن متصاعد می‌کنند)
در پیشرفت‌های اخیر، محققان دریافتند که معرفی یک ماده شیمیایی جدید – کریستالی که حاوی مس، سیلیکون و دیگر فلزات است – هم باعث سوختن آمونیاک در دماهای پایین تر شده (به طوری که سوخت به صرفه‌تر بوده) و هم باعث حذف آلودگی اکسید نیتروژن می‌شود. تنها محصول جانبی آن هم نیتروژن است، گاز بی ضرر که اکثر جو زمین را تشکیل می‌دهد.
در واقع، محققان دریافتند که چگونه از آمونیاک به عنوان یک منبع ارزان و پاک هیدروژن که که می تواند مفید باشد، استفاده کنند. طبق گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست، از سال ۲۰۱۶، بیش از یک چهارم گازهای گلخانه‌ای تولید شده در ایالات متحده توسط وسایل حمل و نقل بوده است. یکی از بزرگترین استفاده های بالقوه برای نیروی هیدروژنی، وسایل نقلیه‌ی بدون آلاینده است. این هدف بسیاری از تحقیقات هیدروژنی آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدید پذیر است، شاید چون کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای متصاعد شده از اتومبیل ها، اتوبوس ها و کامیون‌های ما باعث کاهش بسیار زیادی در میزان انتشار کلی آلاینده‌ها خواهد شد.
گام بعدی: گسترده کردن تولید آن. این پژوهش‌های اولیه‌ای است که در آزمایشگاه انجام شده است. محققان برای اینکه این تحقیق را به سوخت قابل استفاده (و فناوری که از آن استفاده می‌کند) تبدیل کنند، باید آن را در تنظیمات قابل اجرای بیشتری آزمایش کنند و مطمئن شوند که واکنش شیمیایی مقدار قابل توجهی از هیدروژن تولید می کند. بالاخره بعد از گذشت چندین سال هیدروژن جایگاه اصلی خود به عنوان سوخت پاک را بدست خواهد آورد.
نظرات