Het Korea Institute of Science and Technology (KIST) heeft een aankondiging gedaan over de technologie om waterstof met een hoge zuiverheid uit ammoniak te winnen en elektrische energie op te wekken in combinatie met een brandstofcel die is ontwikkeld door een team onder leiding van Young Suk Jo en Chang Won Yoon uit de Verenigde Staten. Centrum voor Waterstof- en Brandstofcelonderzoek. Dit bevestigt de mogelijkheid om ammoniak als waterstofdrager te gebruiken om grote hoeveelheden waterstof over lange afstanden te transporteren.

Hoewel de noodzaak om een ​​wereldwijd netwerk voor de levering van schone energie op te bouwen, wereldwijd is opgemerkt, er zijn beperkingen als het gaat om het transporteren van duurzame energie in de vorm van elektriciteit over lange afstanden. Dit heeft geresulteerd in een groeiende vraag naar een technologie die overtollige hernieuwbare energie kan omzetten in waterstof en de waterstof naar de beoogde bestemming kan transporteren voor gebruik.

Hydrogen gas, echter, kunnen niet in grote hoeveelheden worden vervoerd vanwege de beperkingen in de hoeveelheid die per volume-eenheid kan worden opgeslagen. Een voorgestelde strategie om dit probleem op te lossen, is het gebruik van chemicaliën in vloeibare vorm als waterstofdragers, vergelijkbaar met de huidige manier om fossiele brandstoffen in vloeibare vorm te transporteren.

Vloeibare ammoniak (waterstofopslagdichtheid per volume:108 kg-H ₂ /m ³ ) kan onder hetzelfde volume ongeveer 1,5 keer meer waterstof opslaan dan vloeibare waterstof. In tegenstelling tot de conventionele waterstofproductiemethode van stoomreforming van aardgas, waarbij tijdens het productieproces grote hoeveelheden koolstofdioxide worden uitgestoten, de waterstofproductiemethode met ammoniak leidt alleen tot de vorming van waterstof en stikstof.

Ondanks de vele voordelen van ammoniak, er is relatief weinig onderzoek gedaan naar de productie van zeer zuivere waterstof uit ammoniak en de opwekking van elektriciteit in combinatie met brandstofcellen.

Het onderzoeksteam van KIST ontwikkelde een goedkoop membraanmateriaal en een katalysator voor de ontleding van ammoniak in waterstof en stikstof. Door de katalysator en het membraan te combineren, het onderzoeksteam creëerde een extractieapparaat dat in staat is om ammoniak af te breken en tegelijkertijd zuivere waterstof af te scheiden. Met de ontwikkelde technologie, het is mogelijk om continu zeer zuivere waterstof te produceren, en het kan zelfs worden toegepast op kleine stroomopwekkingsapparaten door het rechtstreeks te verbinden met brandstofcellen zonder extra waterstofzuiveringsprocessen.

Het onderzoeksteam verlaagde de ontledingstemperatuur van ammoniak aanzienlijk van 550oC naar 450oC, waardoor het energieverbruik wordt verlaagd en de waterstofproductiesnelheid wordt verdubbeld in vergelijking met de conventionele technologie. Ook, met behulp van het goedkope metalen membraan, het was in staat om ten minste 99,99% zuivere waterstof te produceren zonder een kostbaar isolatieproces zoals pressure swing adsorptie (PSA).

Momenteel, opslag- en transportgerelateerde infrastructuur voor ammoniak is gecommercialiseerd en wereldwijd gebruikt voor intercontinentaal transport. Als de nieuw ontwikkelde technologie van KIST wordt toegepast op dergelijke infrastructuur, het zal Korea helpen een stap dichter bij de waterstofeconomie te komen.

Dr. Jo Young Suk van KIST zei:"We plannen een vervolgstudie om een ​​compact waterstofaggregaat te ontwikkelen dat geen koolstofdioxide uitstoot. gebaseerd op de recent ontwikkelde technologie, en toepassen op stedelijke luchtmobiliteiten (bijv. dronetaxi's), Onbemande luchtvoertuigen, schepen, en andere vormen van vervoer." Ondertussen, Yoon Chang Won, zei de directeur van het KIST Center for Hydrogen and Fuel Cell Research:"Het resultaat van dit onderzoek is een op ammoniak gebaseerde waterstofextractie- en zuiveringstechnologie ontwikkeld door een team van strikt Koreaanse onderzoekers, en zal naar verwachting een nieuw hoofdstuk openen in de grootschalige waterstofvoorziening met ammoniak."