Uhlie má potenciál ukladať energiu namiesto jej spaľovania
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 1. 6. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Uhlie sa vo všeobecnosti nepovažuje za čistý zdroj paliva, ale môže ešte zohrávať úlohu pri presadzovaní ekologickejšej energie. Výskumníci tvrdia, že by to mohol byť skvelý materiál na skladovanie plynného vodíka, ktorý je jedným z najsľubnejších zdrojov čistého paliva, ktoré sa v súčasnosti skúmajú.
Niet pochýb o tom, že vodík je sľubný ako zdroj čistej energie budúcnosti, aj keď prináša niektoré potenciálne problémy. Keď sa totiž používa ako palivo, jeho jediným výstupom je voda. Otázkou pri jeho použití však zostáva, ako ho skladovať. Vodík je vysoko horľavý a hľadanie spôsobov, ako ho bezpečne zadržať, sa ukázalo byť pre výskumníkov veľkou výzvou.
Výskumníci zo Štátnej univerzity v Pennsylvánii prišli s prekvapivým nápadom a navrhujú používať uhlie ako druh batérie, ktorá by mohla obsahovať vodík. Je známe, že uhlie je dobré pri skladovaní metánu, pretože sa prilepí na materiál prostredníctvom procesu známeho ako adsorpcia. Táto kvalita uhlia, tvrdia výskumníci, by sa premietla aj do vodíka. Na otestovanie tejto teórie tím zostrojil špeciálne zariadenie na výrobu tlaku na vtláčanie vodíka do uhlia.
„Urobili sme veľmi nový a veľmi náročný dizajn,“ povedal Shimin Liu, docent energetického a minerálneho inžinierstva na Štátnej univerzite v Pennsylvánii. „Trvalo roky, kým som prišiel na to, ako to urobiť správne. Museli sme správne navrhnúť experimentálny systém, pokus-omyl na základe našich predchádzajúcich skúseností s uhlím a bridlicami“.
Pri analýze ôsmich rôznych druhov uhlia z celých Spojených štátov vedci zistili, že tento materiál je skutočne mimoriadne dobrý pri skladovaní vodíka. Najlepšie zo skupiny bolo nízko prchavé bitúmenové uhlie nájdené vo Virgínii a antracitové uhlie z Pensylvánie. Funkcia uhlia na zachytávanie plynu je založená na jeho jedinečnom zložení.
„Veľa ľudí definuje uhlie ako kameň, ale v skutočnosti je to polymér,“ povedal Liu. „Má vysoký obsah uhlíka s množstvom malých pórov, ktoré dokážu uložiť oveľa viac plynu. Takže uhlie je ako špongia, ktorá dokáže pojať oveľa viac molekúl vodíka v porovnaní s inými neuhlíkovými materiálmi“.
Ďalší výskum sa hlbšie ponorí do myšlienky uhlia ako zásobníka vodíka, keďže vedci skúmajú priepustnosť a difúznosť materiálu. To im pomôže pochopiť, ako rýchlo by sa mohol vodík čerpať do a z rôznych druhov uhlia, čo by zase mohlo viesť k efektívnym vodíkovým „batériám“ na báze uhlia. Tím tiež poukazuje na to, že výskum by mohol ponúknuť nádej komunitám, ktoré boli tvrdo zasiahnuté odklonom od uhlia.
Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne Applied Energy.
