Kwantumchemici geloven dat goud, zilver en koper kunnen de wereld helpen een sprong naar groene energie te maken nadat ze hebben ontdekt dat verbindingen op basis van deze metaalelementen en waterstof veelbelovende kandidaten zijn voor waterstofopslag.

Deze "metaalhydride"-complexen zouden kunnen worden gebruikt om waterstof op te slaan voor gebruik aan boord van voertuigen, bijvoorbeeld, waar het cryogeen en/of onder zeer hoge druk moet worden opgeslagen.

Waterstof is vluchtig bij omgevingstemperatuur, daarom hebben wetenschappers bijzondere aandacht besteed aan het ontwerp van goedkope materialen die het omkeerbaar en snel kunnen opslaan voor gebruik in alledaagse situaties.

Onderzoek naar metaalhydride is al enige tijd gericht op het verbeteren van de opslagcapaciteit van dergelijke materialen, de nieuwste ontdekking doen - zojuist gepubliceerd in een toonaangevend tijdschrift Scheikunde geopend - nog spannender.

Dr. Cristina Trujillo, Onderzoeker aan de School of Chemistry van Trinity College Dublin, en gevestigd in het Trinity Biomedical Sciences Institute, is de senior auteur van het tijdschriftartikel. Ze zei:

"Een van de grootste uitdagingen waarmee de mensheid wordt geconfronteerd, is de groeiende behoefte om de opwarming van de aarde te stoppen en efficiëntere en schonere manieren te vinden om energie te produceren. Zoals iedereen al weet, veroorzaakt het huidige productiesysteem en overmatig gebruik van fossiele brandstoffen veel meer CO ₂ in de atmosfeer dan op natuurlijke wijze wordt geabsorbeerd, waardoor het creëren van groenere en milieuvriendelijkere alternatieven een wereldwijde prioriteit is.

"Al tientallen jaren hebben veel onderzoeksgroepen over de hele wereld hun inspanningen op dit gebied gestoken. Een van de meest bestudeerde alternatieven is waterstof als een schoon en CO2 ₂ - gratis energiebron, maar het levert meerdere problemen op vanwege zijn reactiviteit, en lage dichtheid en stabiliteit.

"Onze bijdrage hier - gemaakt via kwantumchemietechnieken - is geweest om te laten zien dat goud, zilver- en koperhydridecomplexen zullen zeer waarschijnlijk waterstof op een stabiele manier effectief vasthouden. We hopen dat dit werk de komende tijd meerdere toepassingen zal hebben."

Het Trinity-team van Dr. Trujillo en Ph.D. Kandidaat, Inigo Iribarren, heeft samengewerkt met professoren Ibon Alkorta en Jose Elguero (IQM-CSIC, Spanje) en Dr. Sánchez-Sanz (Iers Centrum voor High-End Computing, Dublin) jarenlang over verschillende interacties tussen verbindingen en bindingen.

Onlangs heeft het team "regiumbonds" tot in detail onderzocht. Regiumbindingen zijn veelbelovend gebleken in het begrijpen hoe metalen interageren met andere chemische soorten, Dit leidde er uiteindelijk toe dat het team goud- en zilvercomplexen ging beschouwen als potentiële ingrediënten voor een recept dat een wereldwijd verschil zou kunnen maken in een duurzamere toekomst.