Vědci vyvinuli mikroroboty, kteří pomocí světla vyrábějí amoniak - udržitelný bezuhlíkový nosič energie

Inovativní přístup, který představil výzkumný tým vedený profesorem Martinem Pumerou a podporovaný postdoktorandkou Apabritou Mallick v rámci programu MSCA-CZ, by mohl otevřít cestu k ekologičtějším a energeticky úspornějším chemickým výrobním procesům budoucnosti.
Zatímco konvenční metody výroby amoniaku, jako je Haber-Boschův proces, vyžadují značné množství energie z fosilních paliv, nově vyvinutí mikroroboti fungují v běžných podmínkách a využívají jako zdroj energie světlo. „Naši mikroroboti redukují dusičnany na amoniak udržitelným způsobem a nevyžadují vysokou teplotu nebo tlak. Díky zabudovaným magnetickým vlastnostem je můžeme snadno ovládat na dálku pomocí externího magnetického pole a efektivně odstraňovat z reakčního roztoku,“ vysvětluje profesor Martin Pumera.
Díky externímu magnetickému ovládání mikroroboti zlepšují míchání chemikálií, což vede k výrazně vyšším výtěžkům amoniaku ve srovnání s nehybnými katalyzátory. „Kromě čistšího způsobu výroby amoniaku tento proces přispívá i k řešení ekologických problémů. Ve znečištěných vodách můžeme přeměnit škodlivé dusičnany na užitečný amoniak,“ připomíná profesor Pumera.
V porovnání s vodíkem (H2) slouží čpavek (NH3) jako bezuhlíkový nosič vodíku s vysokou hustotou energie, nižšími náklady na skladování a vyšší bezpečností při skladování a přepravě, což z něj činí velmi slibný nosič čisté energie a skladovací médium energie.
Tato průlomová technologie, publikovaná v prestižním časopise Small, zdůrazňuje obrovský potenciál mikrorobotiky v oblasti zelené energetiky. Od udržitelnější výroby hnojiv až po pokročilé aplikace v oblastech, jako je výroba paliv a chemikálií, by se mikroroboti mohli stát klíčovým prvkem pro budoucí generace ekologických technologií.

 
Citace: Mallick, Kim, Pumera, Small 2025
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202407050

Foto: Vědci Jeonghyo Kim a Apabrita Mallick z výzkumné skupiny ADVANCED NANOROBOTS AND MULTISCALE ROBOTICS LAB.