Objavljeno: 04.11.2016. 12:48

Znanstvenici IRB-a na tragu materijala za pohranu vodika

Znanstvenici Instituta Ruđer Bošković (IRB) dr. Nikola Biliškov i dr. Danijela Vojta, u suradnji s domaćim i međunarodnim znanstvenicima, objavili su znanstveni rad u kojem su, nizom eksperimentalnih tehnika, opisali tehnološki važan proces termičkog raspada amonijevog borana, spoja koji se intenzivno istražuje kao potencijalni materijal za kemijsku pohranu vodika u čvrstom stanju.

Znanstvenici IRB-a na tragu materijala za pohranu vodika

Rad High Influence of Potassium Bromide on Thermal Decomposition of Ammonia Borane objavljen je u suradnji sa Sandrom Flinčec Grgac s Tekstilno-tehnološkog fakulteta, Lászlóm Kótai, Imreom Miklósem Szilágyiem, Dávidom Hunyadi i Tiborom Pasinszki iz Mađarske akademije znanosti te Anreasom Borgschulteom i Andreasom Züttelom iz EMPA-e u Zürichu u uglednom časopisu Journal of Physical Chemistry C (IF=4,509).

U radu je detaljno, nizom eksperimentalnih tehnika, opisan tehnološki važan proces termičkog raspada amonijevog borana, spoja koji se intenzivno istražuje kao potencijalni materijal za kemijsku pohranu vodika u čvrstom stanju. Vodik se, naime, razmatra, a već i naveliko ulazi u primjenu kao ekološki prihvatljiv nosač energije, koji bi zamijenio danas dominantna fosilna goriva.

S obzirom na ekstremno velik maseni i volumni udio vodika, amonijev boran i njegovi derivati spadaju među najperspektivnije kemijske sustave za pohranu vodika u čvrstom stanju. Osim toga, te sustave karakterizira niska molekulska masa, relativno velika otpornost na normalne uvjete te niska temperatura otpuštanja vodika, koja se kemijskim modifikacijama može dodatno sniziti. Međutim, problemi koji su preostali za rješavanje su nepovratnost raspada te plinoviti nusprodukti (amonijak i borovi spojevi), koji onečišćuju vodik i onemogućuju njegovu upotrebu u gorivnim člancima. 

Ovi rezultati označavaju otvaranje dva nova područja kemijskih istraživanja na razini Republike Hrvatske, čime se i Laboratorij za kemiju čvrstog stanja i kompleksnih spojeva konsolidira u međunarodnoj zajednici istraživača materijala za kemijsku pohranu vodika u čvrstom stanju.

- dr. sc. Nikola Biliškov

Korištenjem temperaturno i vremenski ovisne infracrvene spektroskopije, u kombinaciji s termogravimetrijom, Ramanovom i masenom spektroskopijom, sveobuhvatno je istražen termički raspad amonijevog borana. Kao najvažniji rezultat istraživanja treba istaknuti potpuni izostanak emisija borovih spojeva iz smjesa amonijevog borana s kalijevim bromidom, koji je kemijski vrlo sličan natrijevom kloridu, tj. običnoj kuhinjskoj soli. To otkriće otvara mogućnost znatnog unapređenja primjene amonijevog borana kao izvora vodika, i to vrlo jeftinim postupcima.

Rad je nastao zahvaljujući potpori za kraće istraživačke boravke u okviru COST akcije MP1103 „Nanostructured Materials for Solid-State Hydrogen Storage“ te europskog infrastrukturnog projekta „Hydrogen and Fuel Cells“.