Urīnvielas pārstrādāšana skābeklī

Amerikāņu pētnieki no Vusteras politehniskā institūta izstrādājuši materiālu, kas ļauj no ūdens atdalīt urīnvielu un pārstrādāt to gāzveida ūdeņradī.

Šā pētījuma rezultāts principā atrisina problēmu saistībā ar ne pārāk dārgiem un augstas efektivitātes elektrokatalizatoriem, kas spēj izlases veidā ūdens vietā oksidēt urīnvielu. Ķīmiķi atklājuši, ka unikālās elektroniskās struktūras, kas veidotas no niķeļa un kobalta atomiem, šajā gadījumā ir galvenais faktors, kas uzlabo urīnvielas oksidēšanas selektivitāti.

Speciāls datormodelējums apliecinājis, ka viendabīgā niķeļa un kobalta oksīdu un hidrooksīdu maisījumā īstenojas elektronu pārdalīšanās no Ni2+ uz Co3+ un sekojošo valento elektronu nobīde virzienā uz ievērojami augstākām enerģijām. Tas izskaidro to, kāpēc katalizatori Ni/Ca labāk saistās ar urīnvielas molekulām. Urīnvielas unikālie raksturojumi to padara par ārkārtīgi piemērotu vidi ūdeņraža uzglabāšanai – tā ir netoksiska, labi šķīst ūdenī, un tai ir pietiekami liels ūdeņraža sastāvs. Tādējādi urīnvielas elektrolīze ūdeņraža iegūšanā ir ievērojami energoefektīvāka un ekonomiskāka par ūdens elektrolīzi.

Var piebilst, ka pati urīnviela ir salīdzinoši pat ļoti lēts lauksaimniecības slāpekļa mēslojums, kā arī naturāls cilvēka metabolisma produkts. Labi zināms, ka dāsnas lauksaimniecības notekūdeņu un pilsētas kanalizācijas plūsmas ieplūst dabiskajās ūdenstilpēs, raisot tur kaitīgu ūdensaugu vairošanos un izšķīdinātā skābekļa deficītu.