Waterstof (H2) heeft veel aandacht getrokken als schone energiebron omdat het enige bijproduct van zijn reactie met zuurstof water is, en een hoog rendement voor energieconversie wordt bereikt wanneer het wordt gecombineerd met brandstofceltechnologieën.

Echter, lage volumetrische energiedichtheid en de gevaren van transport en hantering van H2 zijn nadelen voor commerciële toepassingen. Deze problemen zouden verholpen kunnen worden door ammoniak als H2-opslagmedium (H2-drager) te gebruiken.

H2 geproduceerd uit ammoniak wordt gebruikt in brandstofcellen, motoren, en turbines. Echter, de adoptie van ammoniak als H2-drager, vooral voor huishoudelijke en draagbare apparaten, is beperkt vanwege het ontbreken van een efficiënt proces voor het produceren van H2 en stikstof door ammoniakontleding.

Om deze beperking te overwinnen, het onderzoeksteam, geleid door Dr. Katsutoshi Nagaoka en Dr. Katsutoshi Sato, om een ​​proces te ontwikkelen dat snel kan worden gestart, en dat zou H2 in een hoog tempo kunnen produceren zonder de noodzaak van externe warmte.

Ze ontdekten dat H2 kan worden geproduceerd door ammoniak en zuurstof bij kamertemperatuur toe te voeren aan een voorbehandelde RuO2/γ-Al2O3-katalysator zonder externe verwarming. De warmte ontwikkelt zich door ammoniakadsorptie op deze katalysator, verhogen tot de katalytische zelfontbrandingstemperatuur van ammoniak. Vervolgens, productie van H2 door oxidatieve ontleding van ammoniak begint. In dit proces, zodra de reactie is gestart, het kan herhaaldelijk opnieuw beginnen, zelfs als er geen externe warmtetoevoer is, omdat geadsorbeerde ammoniak tijdens de reactie wordt gedesorbeerd.

Dr. Nagaoka zei:"Onze ontdekking maakt gebruik van een eenvoudig fundamenteel fysisch-chemisch proces, namelijk adsorptie, om een ​​reactie te laten werken met een minimale energie-input. We verwachten dat dit zal bijdragen aan de ontwikkeling van efficiënte, koolstofvrije energieproductie en daarmee tot wereldwijde oplossingen voor energie- en klimaatcrises."