Ahogy egyre nyilvánvalóbb, hogy inkább előbb, mint utóbb kifogynak Földünk fosszilis energiahordozó készletei, illetve, hogy ezek elégetésével milyen visszafordíthatatlan károkat okoztunk és okozunk bolygónkon, egyre többen mutatnak be olyan, lehetséges módszereket, amelyekkel minimális energia- és pénzbefektetéssel lehet előállítani hidrogént, amely aztán a legváltozatosabb formákban szolgálhat üzemanyagként.
Most is egy ilyen módszer bukkant fel, forrása azonban meglehetősen szokatlan. a kaliforniai egyetem egyik kémia szakos hallgatója otthon, a konyhában próbálta meg rekonstruálni azt a szakirodalomban ismert eljárást, amelyben alumínium és gallium segítségével, egyszerű vízből állítanak elő hidrogént.
A folyamathoz tulajdonképpen csak alumíniumra volna szükség, ám vízbe merítve a fém szinte azonnal oxidálódik, ami leállítja a folyamatot. A gallium megakadályozza ezt az oxidációt, így folytatódhat a H2-termelés.
A korábbi kísérletekben sok alumíniumhoz adtak kevés galliumot, és az nem vezetett eredményre. Isai Lopez azonban megfordította az arányokat, és beindulni látszott a kölcsönhatás. Amikor erről beszámolt tanárának, az adott mellé egy doktoranduszhallgatót, hogy tudományosan dokumentálják a folyamatokat. Így derült ki, hogy egy rész alumíniumhoz három rész galliumot keverve szinte felrobban a lombik, annyi hidrogén keletkezik.
Eztán elektronmikroszkópos és röntgendiffrakciós eljárásokkal vizsgálták meg a folyamatot, és kiderült, hogy a gallium nem csupán feloldja az alumínium-oxidot, de magát az alumíniumot nanorészecskékre bontja, ezzel megsokszorozva a reakcióhoz szükséges fémfelületet.
A gallium szobahőmérsékleten cseppfolyós anyag, mint a higany, de annál kevésbé mérgező
A kísérletek során igen jó, 90%-os hatásfokot értek el a kutatók, azaz megközelítették azt a maximális H2-mennyiséget, amelyet a folyamattal elméletben ki lehet nyerni. Ennél is jobb hír, hogy a reakció nem csak tiszta vízben megy végbe, hanem szennyezett vagy tengervízben is. Ráadásul sem elektromos áramra, sem extrém körülményekre nem volt szükség: a folyamat szobahőmérsékleten, légköri nyomáson zajlott le.
Ezek után már csak hab a tortán, hogy miután végbement a reakció, a gallium újrahasznosítható, azaz ismét alumíniumporral keverhető, és a folyamat megismételhető. Ez azért fontos, mert az ipar jelenleg nem tud csak úgy tiszta galliumot előállítani, az a bauxit feldolgozása, valamint néhány egyéb ipari eljárás során, melléktermékként keletkezik. Emiatt egyrészt költséges, másrészt kevés van belőle, és az előállítható mennyiség is korlátozott – igaz, így is nagyságrendekkel többet tudnánk előállítani, mint amit jelenlegi felhasználási piacain, a LED- és lézergyártásban felvesznek.
Ezek után már csak a tömegarányokkal kellene valamit kezdeni, ugyanis 183 grammnyi alumínium-gallium porból tudnak előállítani egy gramm hidrogént. A hidrogén-üzemanyagcellás Toyota Mirai 100 kilométeren 0,55 kg, azaz 550 gramm hidrogént használ fel, amit 100,7 kg porból tudnánk kinyerni, és ehhez jön még hozzá a bontandó víz (a tanulmányban nem specifikált) tömege.
Arra tehát még hiába várunk, hogy az autónkba alumínium-gallium port fogunk lapátolni a töltőállomásokon. A kutatók mindenesetre szabadalmaztatták a folyamatot, a többit pedig rábízzuk az iparra.
