L'idrogeno è molto attraente, ma anche vettore energetico altamente esplosivo, che richiede sicurezza, stoccaggio leggero ed economico, nonché sistemi di trasporto. Scienziati del Weizmann Institute of Science, Israele, hanno ora sviluppato un sistema di stoccaggio chimico basato su composti organici semplici e abbondanti. Come riportato sulla rivista Angewandte Chemie , il sistema di trasporto dell'idrogeno liquido ha un'elevata capacità teorica e utilizza lo stesso catalizzatore per la reazione di carica-scarica.

L'idrogeno trasporta molta energia, che può essere convertito in elettricità o energia, e l'unico sottoprodotto della combustione è l'acqua. Però, poiché l'idrogeno è un gas, la sua densità energetica in volume è bassa. Perciò, l'idrogeno puro viene gestito principalmente allo stato pressurizzato o in forma liquida, ma i serbatoi d'acciaio aggiungono peso, e il suo rilascio e utilizzo è pericoloso.

A parte i carri armati, l'idrogeno può anche essere mascherato e immagazzinato in un sistema di reazione chimica. Questo è in linea di principio il modo in cui la natura immagazzina e utilizza l'idrogeno:nelle cellule biologiche, composti chimici finemente regolati legano e rilasciano idrogeno per costruire i composti chimici necessari alle cellule. Tutti questi processi biologici sono catalizzati da enzimi.

Nei laboratori chimici sono stati sviluppati anche potenti catalizzatori che mediano la conversione dell'idrogeno. Un esempio è il catalizzatore a pinza di rutenio, un complesso solubile di rutenio con un ligando organico, sviluppato da David Milstein e dai suoi colleghi. Con l'aiuto di questo catalizzatore, hanno esplorato la capacità di un sistema di reazione di semplici sostanze chimiche organiche di immagazzinare e rilasciare idrogeno.

"Trovare un metodo adatto per lo stoccaggio dell'idrogeno è una sfida importante per l'"economia dell'idrogeno, '" gli autori della pubblicazione hanno spiegato la loro motivazione. Tra le condizioni che devono essere soddisfatte ci sono sostanze chimiche sicure, schemi di carico e scarico facili, e il volume più basso possibile.

Un tale sistema, costituito dai composti chimici etilendiammina e metanolo, è stato identificato da Milstein e dai suoi colleghi. Quando le due molecole reagiscono, viene rilasciato idrogeno puro. L'altro prodotto di reazione è un composto chiamato etilenurea. La capacità teorica di questo "sistema di trasporto di idrogeno organico liquido" (LOHC) è del 6,52% in peso, che è un valore molto alto per un LOHC.

Gli scienziati hanno prima impostato la reazione di idrogenazione. In questa reazione, portatori di idrogeno liquido etilendiammina e metanolo sono stati formati da etilenurea e idrogeno gassoso con conversione al cento per cento quando è stato usato il catalizzatore a pinza di rutenio.

Quindi hanno esaminato la reazione di rilascio dell'idrogeno, che è la reazione dell'etilendiammina con il metanolo. Qui, la resa di idrogeno era vicina al 100%, ma la reazione sembrava procedere per stadi intermedi e terminare con un equilibrio di prodotti. Tuttavia, è stata possibile la completa re-idrogenazione, il che ha portato gli autori a concludere che avevano effettivamente sviluppato un sistema completamente ricaricabile per lo stoccaggio dell'idrogeno. Questo sistema era costituito da composti organici liquidi che sono abbondanti, a buon mercato, facilmente maneggiabile, e poco pericoloso.

Il suo vantaggio è la natura semplice dei composti e l'elevata capacità teorica. Però, per essere più efficienti e più ecologici, come messa a punto in natura, i tempi di reazione devono essere ancora più brevi e le temperature inferiori. Per questo, anche i catalizzatori più "verdi" dovrebbero essere esaminati.