Aliuminio superatomai – viena iš galimybių saugoti ir transportuoti vandenilį

Nauja moduliavimo forma - smulki grupelė aliuminio atomų gali greitai atskirti gryną vandenilį iš vandens. Skirtingų medžiagų molekulės tarpusavyje sąveikaudamos duoda neįtikėtiną rezultatą, kurio dėka mokslininkai plėtoja idėją išgauti gryno vandenilį, kuris būtų naudojamas kaip kuras.

Daugelis energijos ekspertų įsitikinę, kad vandenilis idealus kuras, nes maišant jį su deguonimi gaunama tik energija ir vanduo. Tačiau transportuoti ir saugoti gryną vandenilį yra didelis iššūkis ir dabartiniai saugumo metodai pareikalauja didesnių energijos išteklių, nei paties vandenilio naudingumas. Be to, šiandieną energija išgaunama iš tipinių natūralių gamtos išteklių, kaip dujos, anglys, ir kitos kuro formos, kurios sukelia šiltnamio efektą. Norint gauti naudą iš vandenilio, mokslininkams reikiam atrasti saugų ir suderinamą transportavimo ir saugojimo mechanizmą.

Sąveikaujant vandens ir aliuminio molekulėms, jos juda taisyklingomis formomis. Mokslininkai teigia, kad šių molekulių judėjimas sinchroniniu būdu yra lengvai nuspėjamas ir galima numatyti jų tolimesnę judėjimo trajektoriją. Elektronai ir vandenilio jonai juda ratu, kol reakcija galiausiai per 3 pikosekundes atskiria tris vandenilio molekules, kurių kiekviena susideda iš dviejų vandenilio atomų. Modeliavimas parodo kaip susidaro vandenilis, be to, jo pagalba, galima tiksliai nusakyti jo kilmės pradžią.

Kiti mokslininkai ankstesniuose eksperimentuose užsiminė apie aliuminio superatomų reakcijas su atskiromis vandens garų molekulėmis. Atrasta, kad kai kuriose terpėse superatomai turi elektronų trūkumą, kai tuo tarpu kitose terpėse gali atstūminėti atomus šalin. Kai šios terpės pradeda sąveikauti su jas supančiomis vandens molekulėmis, vandenilio atomai pradeda šokinėti nuo vieno deguonies atomo prie kito, kol galiausiai susijungia su aliuminio superatomu, o vėliau vandenilio atomai atsiskiria nuo aliuminio ir susijungia su vandenilio atomu. Tokiu būdu gaunamas grynas vandenilis.

Rezultatas - plonos aliuminio dalelės katalizės būdu išgauna vandenilį, tačiau tai nėra vienintelis būdas energijos išgavimui, naudojimui ir saugojimui. Gali būti, kad yra ir pigesnių bei mažiau sudėtingų modulių, tačiau juos reikia atrasti ir ištirti. Mokslininkų teigimu, vandenilis – viena iš pigiausių ir švariausių ateities kuro formų.

Eimantas Chaleckas, www.inovacijos.lt