德国可能只能通过进口来满足其对气候友好型氢气的需求，例如从南美或澳大利亚进口。对于这种长距离运输，氢气可以转化为氨。

新型催化剂加速氨中氢气的释放

为了促进随后氢气的释放，基尔大学(CAU)无机化学研究所的研究人员及其合作伙伴开发了一种活性更高且更具成本效益的催化剂。该结果是氢旗舰项目 TransHyDE 的一部分，最近发表在《自然通讯》杂志上。

储存风能或太阳能能量的能力在能源转型中发挥着关键作用。基尔大学无机化学教授马尔特·贝伦斯 (Malte Behrens) 表示：“以氢等化合物形式储存能量有很多优点。能量密度高，化学工业的许多工艺也需要氢。” 此外，可以利用可再生能源的电力通过电解生产“绿色氢” ，而不产生CO 2。

氨的基础设施已经存在

但直接从风能和太阳能廉价的地区运输氢气并不容易。一个有趣的替代方案是化学转化为氨。氨本身含有较高含量的氢气，并且其海外运输的完善基础设施已经存在。

TransHyDE 项目“AmmoRef”基尔子项目的负责人 Shilong Chen 博士表示：“氨可以轻松液化以方便运输，其生产规模已达到百万吨级，并在全球范围内运输和交易。”

来自 CAU 优先研究领域 KiNSIS(基尔纳米、表面和界面科学)的两位科学家正在与来自柏林、埃森、卡尔斯鲁厄和米尔海姆/鲁尔的同事合作。他们正在共同研究如何在运输后从氨中催化释放氢气。他们新开发的催化剂显着加速了这一反应。

AmmoRef 是十个 TransHyDE 项目之一。来自总共八个机构的科学家正在研究各种子项目，以改进氢传输技术。研究结果将被纳入国家氢基础设施的建议中。

金属结合使催化剂具有高活性

“催化剂加速化学反应，因此直接影响化学过程和能量转换的效率，”贝伦斯解释道。氨重整过程发生得越快，由氨中氢的化学储存引起的转化损失就越低。

“我们的催化剂有两个特点，”陈说。“首先，它是由相对便宜的贱金属铁和钴制成的。其次，我们开发了一种特殊的合成工艺，可以使这种催化剂具有非常高的金属负载量。”

该材料高达74%由活性金属纳米颗粒组成，这些纳米颗粒以形成纳米级空腔的方式排列在支撑颗粒之间，看起来像多孔金属纳米海绵。“两种金属在合金中的结合也至关重要，”贝伦斯解释道。就其本身而言，这两种金属的催化活性较低。这种组合创造了高活性的双金属表面，其特性只有更昂贵的贵金属才能知道。

“我们将继续在 AmmoRef 联盟(工业公司也参与其中)中研究这种催化剂，并将其从基础研究转移到应用，”贝伦斯在宣布下一步行动时说道。为此，基尔的团队现在将致力于扩大合成规模。