Zelený potenciál uhlí: Místo spalování by mohlo být skvělým materiálem pro skladování plynného vodíku

Uhlí se obecně nepovažuje za čistý zdroj paliva, ale přesto by mohlo hrát roli v úsilí o ekologičtější energii. Vědci tvrdí, že by mohlo být skvělým materiálem pro skladování plynného vodíku, který je jedním z nejslibnějších zdrojů čistých paliv, jež se v současnosti zkoumá.

Vodík je bezpochyby slibným zdrojem čisté energie budoucnosti (i když s sebou nese některé potenciální problémy). Koneckonců, když se používá jako palivo, jeho jediným výstupem je voda. Co však zůstává v souvislosti s jeho využitím nedořešenou otázkou, je způsob jeho skladování. Vodík je vysoce hořlavý a najít způsoby, jak ho bezpečně skladovat, se pro výzkumníky ukázalo jako docela náročný úkol.

Viděli jsme snahy, které by mohly vést k zadržení plynu v prášcích, pastách, kazetách, ale v tuto chvíli jsou řešení pro skladování vodíku stále spíše v oblasti teorie než praxe. Do první kategorie patří překvapivý nápad výzkumníků z Penn State, kteří navrhují využít uhlí jako baterii, která by mohla obsahovat vodík, píše Eurekalert.

Aby výzkumný tým tuto teorii vyzkoušel, sestrojil speciální zařízení vytvářející tlak, které vodík do uhlí vtlačí.

„Udělali jsme velmi nový a velmi náročný návrh,“ řekl Shimin Liu, docent energetického a minerálního inženýrství na Penn State. „Trvalo roky, než jsme přišli na to, jak to udělat správně. Museli jsme správně navrhnout experimentální systém, díky pokusům a omylům na základě našich předchozích zkušeností s uhlím a břidlicemi.“

Při analýze osmi různých typů uhlí z celých Spojených států vědci zjistili, že tento materiál je skutečně mimořádně dobrý při skladování vodíku. Nejlepší z nich bylo málo těkavé černé uhlí nalezené ve Virginii a antracitové uhlí z Pensylvánie. Vlastnost uhlí zachycovat plyn je založena na jeho jedinečném složení.

„Mnoho lidí definuje uhlí jako horninu, ale ve skutečnosti je to polymer,“ řekl Liu. „Má vysoký obsah uhlíku se spoustou malých pórů, které mohou uchovávat mnohem více plynu. Uhlí je tedy jako houba, která dokáže pojmout mnohem více molekul vodíku ve srovnání s jinými neuhlíkovými materiály.“

Další výzkum se bude myšlenkou uhlí jako zásobníku vodíku zabývat hlouběji, protože vědci zkoumají propustnost a difuzivitu materiálu. To jim pomůže pochopit, jak rychle lze vodík do různých druhů uhlí čerpat a jak rychle z uhlí odčerpávat, což by následně mohlo vést k vytvoření účinných vodíkových „baterií“ na bázi uhlí.

Výzkum byl publikován v časopise Applied Energy.

Zdroj: Applied Energy, Eurekalert