tisdag7 februari

Kontakt

Annonsera

E-tidning

Sök

Starta din prenumeration

Prenumerera

Klimat

Väte på nytt sätt

Publicerad: 26 januari 2009, 10:15

Amerikanska forskare har kommit på ett nytt sätt att frigöra väte ur vatten, utan energitillförsel.


Det är nyckeln till vårt moderna gröna samhälle, att bränna väte och syre och få vatten som restprodukt. Problemet har hittills varit att man fått använda elenergi för att spjälka vatten till syre och väte och egentligen inte vunnit så mycket mera än ett (farligt) sätt att lagra vätet och därmed energin tills den behövs. Väte kan också användas i bränsleceller, men det måste fortfarande utvinnas först.

En ny katalytisk metod som utvecklats av forskare vid Penn State University och Virginia Commonwealth University kan utvinna väte ur vatten genom att få vattenmolekylerna att fastna vid vissa ställen på aluminiumgranulat, varvid en väteatom frigörs från vattenmolekylen och den resterande hydroxylgruppen (OH) sitter kvar på aluminiumet. Detta sker utan att man behöver värma eller på annat sätt tillföra energi. När två vattenmolekyler råkat ut för detta kan två väteatomer förena sig till en vätemolekyl (H2) och bubbla upp ur lösningen. Det fina är att detta kan utföras när som helst när behovet uppstår.

Bilden visar hur aluminiumkluster reagerar med vatten och skapar väte. Illustrationen längst ned visar hur en vattenmolekyl sönderdelas på ytan av ett aluminiumnkluster. De blå områdena är Lewis-bas-ställen medan de orange utvisar Lewis-syra-ställen. Illustration uppe till höger visar flera vattenmolekyler som bundits till aktiva ställen på ett aluminiumkluster. Illustrationen uppe till vänster visar slutligen hur två väteatomer (orange, lysande) avges (Bild: A.C. Reber, VCU/Penn State).

Det visar sig att det är geometrin hos vissa kluster (samlingar) av aluminiumatomer, alltså ytans form, som får reaktionen att ske och inte någon elektrokemisk princip. Det viktiga är hur nära varandra de aktiva ställena på klustren sitter. Det handlar alltså om att tillverka materialet i nanoskala. Detta kan få vidare konsekvenser eftersom metoden anses kunna användas till att dela sönder andra molekyler utan energitillförsel.

Hemligheten är att två intilliggande kluster ska fungera som en syra respektive en bas. Forskarna kom fram till att vattenmolekylen kommer att bindas till aluminiumklustren om ett av de två bindningsställena fungerar som en Lewis-syra, ett positivt laddat ställe som vill ta emot en elektron, medan det andra ska bära sig åt som en Lewis-bas, ett negativt laddat ställe som vill avge en elektron. Lewis-syran binder vattnets syreatom och Lewis-basen dissocierar, spjälkar av, en väteatom.

Man kom fram till att klustren fungerade olika beroende på storlek och avstånd, och att vid en viss storlek kunde man utvinna väte ur vatten vid rumstemperatur.

Nu återstår ett sätt att få loss hydroxylgruppen från aluminiet så att granulatet kan återanvändas i oändlighet. Forskarna ger även detta gott hopp. Bara nu inte detta tar mer energi än man kan utvinna ur knallgasen.

Jörgen Städje

Dela artikeln:

Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Välj nyhetsbrev