Autor: Gerardine G. Botte
Volumen: LXXXIV, Número: 1, Año: 2024, Páginas: 1-22Resumen:
El avance de las tecnologías energéticas sostenibles y limpias es crucial para abordar la actual crisis energética y medioambiental. El hidrógeno ha atraído una gran atención como portador de energía debido a su abundancia, alta densidad energética y cero emisiones de carbono. Dadas las dificultades que plantean el almacenamiento y el transporte del hidrógeno, la electrólisis del amoníaco presenta un importante potencial para las energías renovables. Este proceso ofrece una solución prometedora que satisface tanto las necesidades de suministro de energía como los objetivos de protección del medioambiente, ya que sirve como combustible libre de carbono con un alto contenido de hidrógeno. Sin embargo, la electrólisis del amoníaco comprende una lenta reacción de oxidación del amoníaco (ROA), por lo que es necesario comprender los complejos mecanismos y etapas intermedias que intervienen en la ROA. El desarrollo de catalizadores sostenibles, de bajo costo y eficientes para la ROA, desempeña un papel importante en la aceleración de la cinética de la reacción y en el aumento del rendimiento del proceso de ROA. Esta revisión resume el «estado actual» de los mecanismos de ROA, los catalizadores para ROA que incluyen platino (Pt), aleaciones a base de Pt y catalizadores a base de metales de transición, junto con su rendimiento mediante diversas estrategias. Por último, se discuten las perspectivas y oportunidades de desarrollo futuro de la tecnología de electrólisis del amoníaco.
Palabras claves:
electrólisis del amoníaco, producción de hidrógeno, reacción de oxidación del amoníaco, aleación de Pt.
Abstract:
Advancing sustainable and clean energy technology is crucial in addressing the current energy and environmental crisis. Hydrogen has garnered significant attention as an energy carrier due to its abundance, high energy density, and zero carbon emissions. Given the challenges associated with hydrogen storage and transportation, the electrolysis of ammonia presents significant potential for renewable energy. This process offers a promising solution that meets both energy supply needs and environmental protection goals, as it serves as a carbon-free fuel with high hydrogen content. However, ammonia electrolysis comprises of sluggish ammonia oxidation reaction (AOR), and understanding the complex mechanisms and intermediates involved in AOR is necessary. The development of sustainable, low-cost, and efficient catalysts for AOR plays an important role in accelerating the reaction kinetics and boosting the performance of the AOR process. This review summarizes the state of the art on AOR mechanisms, catalysts for AOR including platinum (Pt), Pt-based alloys, and transition-metal-based catalysts, along with their performance using various strategies. Finally, perspectives and opportunities for future development of the ammonia electrolysis technology are discussed.
Keywords:
ammonia electrolysis, hydrogen production, ammonia oxidation reaction, Pt alloys.
