Câteodată, soluțiile pentru probleme dificile se pot dovedi a fi destul de simple. Acest lucru este valabil mai ales pentru o echipă de cercetători de la Laboratorul Național Brookhaven, unde soluția pentru o problemă dificilă s-a dovedit a fi nu numai destul de elementară, ci și un pic acidă.

Problema dificilă la care lucrau era cum să stocheze combustibilul hidrogen. Hidrogenul gazos (H2) este un combustibil curat și puternic, dar este, de asemenea, extrem de ușor, ceea ce face ca depozitarea sa să fie dificilă și costisitoare. De obicei, este ținut în rezervoare de înaltă presiune, deși cercetătorii de la un alt laborator au găsit recent o posibilă modalitate de a-l păstra în cuști înghețate formate în mod natural.

Într-o lucrare publicată pe 18 martie în Nature Chemistry, cercetătorii de la Brookhaven, conduși de chimistul Etsuko Fujita, au anunțat că au găsit o modalitate sigură și reversibilă de a stoca hidrogenul în condiții blânde (și, prin urmare, se speră, mult mai economice), folosind un catalizator nou dezvoltat.

Lucrarea lor a început prin a vedea acizii și bazele într-un mod neconvențional – ca potențiali purtători de combustibil hidrogen. Elevii învață adesea despre acizi și baze ca parte a proiectelor lor de la târgul de știință. Reacția „vulcanică” a oțetului (un acid ușor) și a bicarbonatului de sodiu (o bază ușoară) a dat multor elevi un interes timpuriu pentru științe. Acest lucru a fost valabil și pentru Jonathan Hull, un cercetător principal al lucrării, care a fost intrigat de faptul că a văzut o reacție similară care aruncă în aer dopurile de la sticlele de vin.

Cu toate acestea, mulți acizi și baze sunt de fapt soluții apoase pline de hidrogen. Într-o soluție acidă, atomii de hidrogen se plimbă liberi. De obicei, le lipsește și lor un electron, ceea ce le conferă o sarcină pozitivă (atomii și moleculele cu sarcină pozitivă sau negativă se numesc ioni). Într-o soluție bazică, atomii de hidrogen sunt, de obicei, conectați cu altceva, un fel de ion negativ. Și da, atunci când un acid și o bază reacționează unul cu celălalt, ele creează de obicei ceva neutru, cum ar fi apa.

Catalizatorul creat de cercetătorii de la Brookhaven Lab conectează hidrogenul gazos și dioxidul de carbon, „stocând” hidrogenul legat de (adăugat la) dioxidul de carbon într-o soluție ușor bazică. Reacția poate fi inversată – și hidrogenul combustibil poate fi eliberat – prin adăugarea unui pic de acid. Întregul proces poate fi derulat, și inversat cu ușurință, într-o soluție apoasă, la temperaturi și presiuni blânde, fără produse secundare toxice și cu o viteză mai mare decât orice alt catalizator anterior.

În consecință, noul catalizator al Brookhaven Lab ar putea fi utilizat în viitoarele vehicule pe bază de hidrogen, deși vor fi necesare teste suplimentare pentru a vedea dacă poate fi extins din punct de vedere economic la producția industrială. Este posibil să apară și în alte sisteme de mare putere – timpul și tehnologia vor spune.

Acest nou catalizator arată ceea ce este mai bun din Laboratoarele Naționale la lucru: cercetători care se ocupă de probleme cu adevărat dificile și găsesc soluții de bază (și uneori ușor acide).

.