Entdeckung ist ein Schritt in Richtung umweltfreundlicher Autos | 2020

Inhaltsverzeichnis:

Anonim

Ein Team der Universitäten Newcastle upon Tyne und Liverpool in Großbritannien, das seine Ergebnisse in der renommierten Fachzeitschrift Science veröffentlicht, hat einen sicheren Weg gefunden, um Wasserstoff zur Energieerzeugung zu speichern und freizusetzen. Dazu werden nanoporöse Materialien verwendet, deren winzige Poren ein Hunderttausendstel (100.000stel) der Dicke eines Blattes Papier betragen.

Wasserstoff wird seit langem als Ersatz für Benzin untersucht, unter dem Aspekt der langfristigen Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe. Es ist auch eine umweltfreundliche Alternative, da es nur Wasser und nicht das „Treibhausgas“ Kohlendioxid produziert. Wissenschaftler und andere waren lange Zeit verblüfft, wie der Stoff, der ein Gas ist und in einem bestimmten Volumen weniger Energie enthält als das flüssige Benzin, sicher und effizient gelagert werden kann.

In seiner Rede zur Lage der Union im Januar 2003 kündigte Präsident Bush die Initiative für Wasserstofftreibstoffe an - "damit Amerika bei der Entwicklung sauberer, wasserstoffbetriebener Automobile weltweit führend sein kann". Die Wasserstoffspeichertechnologie - die Fähigkeit, genügend Wasserstoff an Bord eines Fahrzeugs zu befördern, um eine Reichweite von 300 Meilen zu ermöglichen - ist entscheidend für den Erfolg der Initiative des Präsidenten. Die britische Regierung ist auch sehr daran interessiert, die Wasserstoffwirtschaft auszunutzen.

Gegenwärtig erfüllt keine existierende Wasserstoffspeichertechnologie die herausfordernde Leistung, die erforderlich ist, um wasserstoffbetriebene Automobile mit herkömmlichen Fahrzeugen konkurrenzfähig zu machen. Neue und innovative Ideen sind gefragt.

Die Forscher aus Liverpool und Newcastle haben eine praktikable Methode gefunden, um das Gas mit hohem Druck in die winzigen Poren - von zehn bis minus neun Metern Größe - in speziell entwickelten Materialien zu injizieren, um eine dichte Form von Wasserstoff zu erhalten. Sie reduzieren dann den Druck im Material, um den eingefangenen Wasserstoff sicher zu speichern. Wärme kann angewendet werden, um den Wasserstoff als Energie freizusetzen, mit der ein Auto möglicherweise fahren könnte.

Professor Mark Thomas von den Northern Carbon Research Laboratories der Newcastle University an der School of Natural Sciences, Mitglied des Forschungsteams, sagte:

"Dies ist ein Beweis für das Prinzip, dass wir Wasserstoffgas in einem porösen Material einfangen und bei Bedarf freisetzen können. Wenn dieses Verfahren jedoch weiterentwickelt wird, könnte es auf den Antrieb von Autos oder von Generatoren angewendet werden, die Strom liefern. angetriebene Autos werden wahrscheinlich Jahrzehnte entfernt sein. Unsere Entdeckung bringt dieses Konzept in die Realität.

"Jetzt, da wir über einen funktionierenden Mechanismus verfügen, können wir besser poröse Gerüstmaterialien für die Speicherung von Wasserstoff entwerfen und herstellen, was auch in Branchen nützlich sein kann, in denen Gastrennverfahren eingesetzt werden."

Professor Matt Rosseinsky vom Department of Chemistry der Universität Liverpool sagte: "Unsere neuen porösen Materialien können Wasserstoffgas in ihren Kanälen wie eine molekulare Katzenklappe einfangen.

"Nachdem wir das Wasserstoffmolekül - die 'Katze' - hineingelassen haben, schließt sich die Struktur dahinter. Der wichtige Punkt ist, dass der Wasserstoff unter hohem Druck in die Materialien geladen wird, in diesen jedoch unter viel niedrigerem Druck gespeichert wird - ein einzigartiges Verhalten. Diese grundlegende wissenschaftliche Entdeckung könnte erhebliche Auswirkungen auf die Wasserstoffspeicherung und andere Technologien haben, die auf dem kontrollierten Einfangen und Freisetzen kleiner Moleküle beruhen. "

Die Studie wurde vom Carbon Trust mitfinanziert.