Водород научились извлекать из метанола при атмосферном давлении

Зачем нужно связывать водород в метанол — всем понятно. Транспортировка и хранение жидкого водорода, многими рассматриваемого как топливо будущего, — дело дорогое и сложное. Метанол же может связывать водород в количестве до 12,5% от своего веса. При этом случайная разгерметизация ёмкости с ним далеко не так опасна, да и образование гремучего газа при этом исключено. Да только чтобы извлечь этот газ обратно, химикам приходилось нагревать его до 200 °C при давлении до 25-50 атм. Иными словами, вся выгода от удобного хранения водорода (чтобы залить в машину, например) теряется: в топливном баке надо делать экстракционную камеру высокого давления, а на извлечение горючего газа уходит энергия, сравнимая с той, что содержится в таком топливе.

Набор экспериментального оборудования, с помощью которого изучались свойства нового рутениевого катализатора. (Фото Matthias Beller et al.)

Маттиас Беллер (Matthias Beller из Ростокского университета (Германия) обнаружил растворимый катализатор на основе рутения, способный эффективно превращать метанол в водород всего лишь при 65–95 °C и, что ещё более важно, при атмосферном давлении.

Увы, пока процесс на самой ранней стадии — до коммерциализации, если она будет, пройдут годы. Новый катализатор исследовался в количествах, по весу равных миллиграммам, а в реальных приложениях его потребуется куда больше. Требует прояснения — после длительных экспериментов — и устойчивость катализатора. Если он со временем будет отравляться продуктами реакции, то смысла в нём будет мало, ведь металл этот не слишком распространён, а его мировая добыча равна 12 т/год, что в пару сотен раз меньше, чем добывается золота. Разумеется, оснований считать, что катализатор нестабилен, пока нет — у авторов работы было всего три недели на его изучение после открытия и до публикации.

Но есть и более серьёзные сложности: пока реакции требуется и катализатор, и сильная щёлочь, чтобы разделить метанол, образуя водород и углекислый газ. Дабы последний не реагировал с щёлочью, его надо как-то связывать либо выпускать в атмосферу. Но последнее, ввиду озабоченности западного мира парниковым эффектом, считается неприемлемым, а химическое связывание углекислоты способно сделать всю схему значительно дороже и малопрактичнее.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Nature News.