بدعم من المؤسسة الروسية للعلوم، يعمل خبراء من مركز الأبحاث الفيدرالي Boreskov Institute of Catalysis التابع لفرع سيبيريا في الأكاديمية الروسية للعلوم، بالتعاون مع مركز الكفاءة Hydrogen Energy as the Basis of a Low-Carbon Economy في المعهد الوطني للتكنولوجيا، على تطوير أبحاث لاستخلاص الهيدروجين النقي من الأمونيا باستخدام التحفيز الضوئي والعمليات الكهروكيميائية الضوئية في درجة حرارة الغرفة. من المتوقع أن تُسهم هذه التقنية في معالجة كميات كبيرة من الأمونيا الناتجة عن منشآت المعالجة.

بدأت الأبحاث المتعلقة بإنتاج الهيدروجين من الأمونيا في أوائل القرن الحادي والعشرين، وازداد الاهتمام بها في السنوات الأخيرة، حيث تخطط فرنسا لإنشاء وحدة تجريبية لتكسير الأمونيا. تعتمد عملية تكسير الأمونيا التقليدية على التحفيز الحراري، وتتطلب درجات حرارة تزيد عن 600 درجة مئوية، مع محتوى من البلاتين يتراوح بين 5-10% (نسبة وزنية). قرر باحثو معهد التحفيز في سيبيريا استكشاف طرق التحفيز الضوئي والكهروكيميائي الضوئي في درجة حرارة الغرفة باستخدام 1% فقط من البلاتين لتفعيل العملية.

استخدم الباحثون أشباه موصلات مثل ثاني أكسيد التيتانيوم، وأكسيد التنغستن، وأكسيد الزنك، وفوسفات الفضة. يتيح النظام المكون من أشباه موصلات مغطاة بطبقة معدنية إجراء عملية التحويل على مرحلتين: الاختزال على الجزيئات المعدنية، والأكسدة على سطح أشباه الموصلات، مما يؤدي إلى فصل شحنات الفضاء ويجعل العملية أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.

إلى جانب تحسين كفاءة الطاقة، يركز البحث أيضًا على تقليل استخدام البلاتين. أظهرت دراسات سابقة إمكانية تقليل كمية البلاتين بشكل كبير دون التأثير على النشاط التحفيزي، بل وحتى إيجاد بدائل أرخص.

يعكف العلماء حاليًا على دراسة حركية وآلية تكسير الأمونيا على المحفزات المطورة، وهي خطوة حاسمة لتقييم الإمكانيات العملية للتقنية. في المستقبل، يخططون لتطوير محفزات ضوئية مركبة ذات أداء أكسدة واختزال أفضل.