Въглищата обикновено не се смятат за чист източник на гориво, но те все още могат да играят роля в стремежа към по-екологична енергия. Изследователите казват, че това може да бъде чудесен материал за съхранение на водороден газ, който е един от най-обещаващите източници на чисто гориво, които се изследват в момента.
Няма съмнение, че водородът има много обещания като източник на чиста енергия на бъдещето (въпреки че поражда някои потенциални проблеми). В крайна сметка, когато се използва като гориво, единствената му продукция е вода. Това, което остава нерешен въпрос относно употребата му обаче, е как да го съхранявате. Водородът е силно запалим и намирането на начини за безопасното му задържане се оказа доста предизвикателство за изследователите.
Виждали сме усилия, които могат да доведат до ограничаване на газа в прахове, пасти, патрони, но на този етап решенията за съхранение на водород все още са повече в сферата на теорията, отколкото на практиката. Добавянето към първата категория е изненадваща идея от изследователи от Penn State, които предлагат използването на въглища – да въглища – като вид батерия, която може да съдържа водород.
Известно е, че въглищата са добри за съхранение на газ метан, тъй като се залепват за материала чрез процес, известен като адсорбция. Това качество на въглищата, казват изследователите, би се превело и във водород.
За да провери теорията, изследователският екип изгради специално оборудване за създаване на налягане, за да накара водорода да влезе във въглищата.
„Направихме много новаторски и много предизвикателен дизайн“, каза Шимин Лиу, доцент по енергетика и минерално инженерство в Penn State. „Отне години да разбера как да направя това правилно. Трябваше да проектираме правилно експериментална система, опити и грешки въз основа на предишния ни опит с въглища и шисти.“
При анализ на осем различни вида въглища от Съединените щати, изследователите установиха, че материалът наистина е изключително добър за съхранение на водород. Най-доброто от групата беше ниско летливо битуминозни въглища намерени във Вирджиния и антрацитни въглища от Пенсилвания. Характеристиката на въглищата за улавяне на газ се основава на уникалния им състав.
„Много хора определят въглищата като скала, но те всъщност са полимер“, каза Лиу. „Има високо съдържание на въглерод с много малки пори, които могат да съхраняват много повече газ. Така че въглищата са като гъба, която може да побере много повече водородни молекули в сравнение с други невъглеродни материали.
По-нататъшните изследвания ще се задълбочат в идеята за въглищата като контейнер за водород, тъй като изследователите изследват пропускливостта и дифузията на материала. Това ще им помогне да разберат колко бързо може да се изпомпва водород във и от различни видове въглища, което от своя страна може да доведе до ефективни базирани на въглища водородни „батерии“. Лиу също така посочва, че изследването може да предложи надежда на общности, които са били силно засегнати от преминаването към въглища.
„При енергийния преход въглищните общности са тези, които са били най-засегнати икономически“, каза той. „Това със сигурност е възможност за пренасочване на въглищния регион. Те вече имат опит – енергетик и умения. Ако можем да изградим инфраструктура и да променим техните икономически възможности – мисля, че това е нещо, което трябва да обмислим.“
Изследването е публикувано в списанието, Приложна енергия.
източник: Пен Стейт
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
