22 kwietnia 2024

 

przechowywanie wodoru w stanie stałym

Magazynowanie i transport wodoru, ogłoszonego „zielonym” paliwem przyszłości, sprawia wiele kłopotów. W stanie gazowym wodór jest bardzo rzadki, co wymusza stosowanie instalacji wysokiego ciśnienia. Z kolei jego skroplenie wymaga użycia aparatury kriogenicznej. Jak wyjaśnia Sichi Li z Lawrence Livermoore National Laboratory, ciekawą alternatywą może być przechowywanie wodoru w stanie stałym, w postaci wodorków metali.

Za najbardziej obiecujące substancje wiążące wodór w stanie stałym uznaje się wodorek magnezu (MgH2) i amidek litu (LiNH2). Jako samodzielne nośniki wodoru nie nadają się one jednak do aplikacji w wielu zastosowaniach przemysłowych ze względu na niską wydajność i dalekie od ideału charakterystyki termodynamiczne.

Jak odkryli specjaliści z LLNL, wspomniane mankamenty można przezwyciężyć mieszając obie powyższe substancje razem i wprowadzając w porowatą strukturę zredukowanego tlenku grafenu. Z teoretycznych kalkulacji wynika, że obecność tlenku grafenu sprzyja rozluźnieniu wiązań chemicznych wodoru z litem i azotem, co oznacza wzrost wydajności odzysku wodoru. Zakładany efekt udało się potwierdzić doświadczalnie.

Dalsze badania będą miały na celu zbadanie możliwości dalszej optymalizacji proponowanej metodologii za pomocą wyselekcjonowanych domieszek. Całość przebiega pod egidą amerykańskiego Departamentu Energii w ramach programu HyMARC (Hydrogen Materials – Advanced Research Consortium) realizowanego we współpracy z laboratoriami badawczymi Berkeley i Sandia.

llnl.gov