அம்மோனியாவைப் பயன்படுத்துவது ஹைட்ரஜனைக் கடத்துவதற்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய முறையாகக் கருதப்படுகிறது. இருப்பினும், அதை மீண்டும் ஹைட்ரஜன் மற்றும் நைட்ரஜனாக மாற்ற ஒரு திறமையான செயல்முறை தேவைப்படுகிறது.
அம்மோனியாவை நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனாகப் பிரிக்கப் பயன்படும் இரும்பு வினையூக்கியின் செயல்பாட்டு முறை பற்றிய புதிய நுண்ணறிவுகளை சர்வதேச ஆராய்ச்சிக் குழு பெற்றுள்ளது. ஆற்றல் கேரியரை எளிதாக கொண்டு செல்ல ஹைட்ரஜன் அம்மோனியாவாக மாற்றப்படுகிறது. இதன் பொருள், அம்மோனியாவை மீண்டும் அதன் தொடக்கப் பொருட்களாக உடைக்கக்கூடிய வினையூக்கிகளும் தேவைப்படுகின்றன. ஜெர்மன் ருஹ்ர் பல்கலைக்கழகம் போச்சம், மல்ஹெய்ம் அன் டெர் ரூர், டெக்னிஸ்ச் யுனிவர்சிட்டட் பெர்லின், மாக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் கெமிக்கல் எனர்ஜி கன்வெர்ஷன் (எம்பிஐ சிஇசி) மற்றும் ஜெனோவாவில் உள்ள இத்தாலிய தொழில்நுட்ப நிறுவனம் ஆகியவை இரும்பு வினையூக்கி இந்த எதிர்வினையை எவ்வாறு செயல்படுத்துகிறது என்பதை விரிவாக விவரிக்கிறது. இதழ் ஏசிஎஸ் கேடலிசிஸ் செப்டம்பர் 6, 2024 முதல்.
ஹைட்ரஜனை எவ்வாறு கொண்டு செல்வது
பச்சை ஹைட்ரஜன் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய ஆற்றல் கேரியராக கருதப்படுகிறது. காற்றாலை அல்லது சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்தி தண்ணீரைப் பிரிப்பதன் மூலம் இதை உற்பத்தி செய்யலாம். இருப்பினும், பல சந்தர்ப்பங்களில் ஹைட்ரஜன் தேவைப்படும் இடங்கள் நீர் மின்னாற்பகுப்புக்கான சரியான நிலைமைகளை வழங்குவதில்லை. ஹைட்ரஜன் போக்குவரத்துக்கு திரவமாக்கப்பட வேண்டும், இது மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே சாத்தியமாகும். ஹைட்ரஜனை அம்மோனியாவாக மாற்றுவது, இது அதிக வெப்பநிலையில் திரவமாக்கப்படலாம், எனவே இது ஒரு கவர்ச்சிகரமான மாற்றாகக் கருதப்படுகிறது. “மேலும் என்னவென்றால், இரசாயனத் துறையில் ஏற்கனவே அம்மோனியா கையாளுதலுக்கான ஒரு நிறுவப்பட்ட உள்கட்டமைப்பு உள்ளது,” என்கிறார் போச்சமில் உள்ள தொழில்துறை வேதியியல் ஆய்வகத்தின் தலைவர் பேராசிரியர் மார்ட்டின் முஹ்லர் மற்றும் MPI CEC இல் மேக்ஸ் பிளாங்க் ஃபெலோ.
அம்மோனியாவை உடைக்க திறமையான வினையூக்கிகள் தேவை (NH3) மீண்டும் அதன் தொடக்க சேர்மங்களான நைட்ரஜன் (N2) மற்றும் ஹைட்ரஜன் (எச்2) பிரச்சனை என்னவென்றால், வழக்கமான இரும்பு வினையூக்கிகள் பொதுவாக நைட்ரஜனுக்கு பதிலாக இரும்பு நைட்ரைடை உருவாக்க விரும்பத்தகாத எதிர்வினைக்கு உதவுகின்றன. தற்போதைய ஆய்வில், இந்த பக்க எதிர்வினை எவ்வாறு நிகழ்கிறது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் சரியாகக் காட்டியுள்ளனர். கிளாரியன்ட் வழங்கிய சமீபத்திய தலைமுறையின் வினையூக்கியைப் பயன்படுத்தி அம்மோனியா சிதைவை அவர்கள் சோதித்தனர்.
டாக்டர். மாக்சிமிலியன் பர்செல், ஆஸ்ட்ரிட் முல்லர் மற்றும் ரூர் பல்கலைக்கழக போச்சம் மற்றும் MPI CEC இன் பேராசிரியர் மார்ட்டின் முஹ்லர் ஆகியோரைக் கொண்ட குழு தொடர்புடைய சோதனைகளை மேற்கொண்டது. கண்டுபிடிப்புகள் சிக்கலான மூலக்கூறு இயக்கவியல் உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்தி சுத்திகரிக்கப்பட்டன, இயந்திர கற்றல் மூலம் ஆதரிக்கப்பட்டது, இது இத்தாலிய கூட்டாளர் நிறுவனத்தால் நடத்தப்பட்டது. Technische Universität Berlin இன் குழு X-ray டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனைப் பயன்படுத்தி எதிர்வினை நிலைமைகளின் கீழ் உருவான இரும்பு நைட்ரைடுகளை வெற்றிகரமாக அடையாளம் கண்டு அவற்றின் மாற்றங்களைக் கண்காணித்தது.
மிகவும் திறமையான எதிர்கால வினையூக்கிகள்
“எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் எதிர்காலத்தில் அம்மோனியாவைப் பிளவுபடுத்துவதற்கு மிகவும் திறமையான வினையூக்கிகளை உருவாக்கப் பயன்படும்” என்று மார்ட்டின் முஹ்லர் முடிக்கிறார். “அம்மோனியா தொகுப்பு மற்றும் சிதைவு ஒரு நீண்ட பதிவு உள்ளது,” என்று அவர் மேலும் கூறுகிறார். “கடந்த 100 ஆண்டுகளில் இருந்து அறிவியல் வெளியீடுகளை நாங்கள் மேற்கோள் காட்டுகிறோம்.” 2007 இல் தனது ஆராய்ச்சிக்காக நோபல் பரிசு பெற்ற மார்ட்டின் முஹ்லரின் முனைவர் பட்ட மேற்பார்வையாளர் கெர்ஹார்ட் எர்டலின் பணியும் இதில் அடங்கும்.