時として、難しい問題に対するソリューションが、かなり基本的であることが判明する場合があります。 ブルックヘブン国立研究所の研究チームは、困難な問題に対するソリューションが、かなり基本的であるだけでなく、少し酸性であることが判明したのです。 水素ガス(H2)はクリーンで強力な燃料ですが、非常に軽いので貯蔵が難しく、コストもかかります。

3月18日にNature Chemistryに掲載された論文で、化学者の藤田悦子氏率いるブルックヘブン研究チームは、新たに開発した触媒を用いて、穏やかな(したがってできればより経済的な)条件で水素を安全に可逆的に貯蔵する方法を発見したことを発表しました。 学生たちはしばしば、科学博覧会のプロジェクトの一環として、酸や塩基について学びます。 酢 (弱酸性) と重曹 (弱塩基性) の「火山性」反応は、多くの生徒に科学への早い段階からの興味を持たせてきました。 この論文の主執筆者であるジョナサン・ハルも、同様の反応でワインの瓶のコルクが飛ぶのを見て興味を持ったという。

しかし、多くの酸や塩基は、実際には水素で満たされた水のような溶液なのです。 酸性の溶液では、水素原子が自由に動き回っている。 通常、水素原子は電子も失っているので、正の電荷を帯びています(正または負の電荷を帯びた原子や分子をイオンと呼びます)。 塩基性溶液では、水素原子は通常、何か別のもの、つまりある種のマイナスイオンとつながっています。

ブルックヘブン研究所の研究者が作成した触媒は、水素ガスと二酸化炭素をつなぎ、水素を二酸化炭素と結びつけ、弱塩基性の溶液に「貯蔵」するものです。 この反応は、酸を少し加えることで反転させ、水素燃料を放出させることができる。 その結果、ブルックヘブン研究所の新しい触媒は、将来の水素燃料自動車に使用されるかもしれませんが、経済的に工業生産にスケールアップできるかどうかについては、さらなるテストが必要です。 この新しい触媒は、真に困難な問題に挑み、基本的な(そして時には少し酸性の)解決策を見出す研究者たちという、国立研究所の最高の仕事ぶりを示しています。

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