การค้นพบที่ 'เปลี่ยนเกม' สำหรับการผลิตไฮโดรเจนที่ยั่งยืน

การศึกษาได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่ายินดีสำหรับการใช้นาโนคาร์บอนที่ตกแต่งขอบเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ปราศจากโลหะสำหรับการเปลี่ยนก๊าซมีเทนโดยตรง ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทรงพลังให้กลายเป็นไฮโดรเจน ในบรรดานาโนคาร์บอนที่ทำการตรวจสอบนั้น นาโนคาร์บอนที่เจือด้วยไนโตรเจนแสดงประสิทธิภาพในระดับสูงสุดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูง ที่สำคัญ นักวิจัยยังพบว่านาโนคาร์บอนที่เจือด้วยไนโตรเจนและฟอสฟอรัสเจือมีความต้านทานต่อพิษของคาร์บอนอย่างมาก ซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการนี้ ดร. Neubi Xavier Jr นักวิจัยที่ทำแบบจำลองวัสดุศาสตร์กล่าวว่า "ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่าการใช้นาโนคาร์บอนที่ตกแต่งขอบเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาอาจเป็นตัวเปลี่ยน เกม สำหรับอุตสาหกรรมไฮโดรเจน ซึ่งเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าและยั่งยืนสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะแบบดั้งเดิม ในขณะเดียวกัน กระบวนการนี้จะกำจัดมีเทนซึ่ง เป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อน” เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดและมีศักยภาพในการลดการปล่อยคาร์บอนและลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง ไฮโดรเจนสามารถให้พลังงานแก่ยานพาหนะ ผลิตไฟฟ้า และทำให้อาคารร้อนได้ ผลพลอยได้จากเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพียงอย่างเดียวคือไอน้ำ ทำให้เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม การผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในปัจจุบันพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในกระบวนการ และตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ ซึ่งการทำเหมืองและการผลิตนั้นต้องใช้พลังงานสูงและอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้น การพัฒนาวิธีการผลิตไฮโดรเจนอย่างยั่งยืนและวัสดุเร่งปฏิกิริยาจึงมีความสำคัญต่อการตระหนักถึงศักยภาพของเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในฐานะแหล่งพลังงานสะอาด การวิจัยดำเนินการโดยทีมที่นำโดย Dr Marco Sacchi จาก University of Surrey ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานที่ยั่งยืนและเคมีเชิงคำนวณ ผู้ซึ่งผสมผสานเคมีควอนตัม อุณหพลศาสตร์ และจลนพลศาสตร์เคมี เพื่อกำหนดการตกแต่งขอบที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการผลิตไฮโดรเจน ดร. Sacchi กล่าวว่า: "หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตไฮโดรเจนคือการที่พวกมันอาจได้รับพิษจากคาร์บอน แต่การศึกษาของเราพบว่านาโนคาร์บอนที่เจือด้วยไนโตรเจนและฟอสฟอรัสค่อนข้างต้านทานต่อปัญหานี้ นี่เป็นก้าวสำคัญสำหรับการผลิตไฮโดรเจนอย่างยั่งยืน "