煤炭一直被視為污染重的能源,然而在推進綠色能源的過程中,研究人員表示,煤炭可能成為儲存氫氣的優秀材料,而氫氣目前被視為最有潛力的清潔能源之一。
氫氣作為未來的清潔能源毫無疑問具有許多優點,畢竟,當氫氣被用作燃料時,它的唯一排放物是水。然而,關於氫氣的使用,一個尚待解答的問題是如何儲存它。氫氣的易燃性高,尋找安全包含它的方式已經為研究者們帶來了相當大的挑戰。
我們已經看到一些可能導致氫氣在粉末、糊狀物、墨水盒中被包含的努力,但在這一點上,氫氣儲存解決方案仍然更多地處於理論領域而非實踐。對於第一類別的增添,來自賓夕法尼亞州立大學的研究人員提出了一個令人驚訝的想法——是的,他們建議使用煤炭作為一種可以包含氫氣的「電池」。
已經知道煤炭擅長儲存甲烷氣體,因為它可以通過一種稱為吸附的過程將氣體黏附到材料上。研究者們表示,這種煤炭的特性也適用於氫氣。
為了驗證這一理論,研究小組建造了特殊的壓力產生設備,將氫氣壓入煤炭中。在對美國各地八種不同類型的煤炭進行分析後,研究人員發現這種材料確實非常擅長儲存氫氣。其中最好的是來自維吉尼亞的低揮發性煤和賓夕法尼亞的無煙煤。煤炭的氣體捕捉特性基於其獨特的組成。
很多人將煤炭定義為岩石,但它實際上是一種聚合物,含有高碳內容和許多小孔,可以儲存更多的氣體。所以,相比其他非碳材料,煤炭就像一塊海綿,可以捕捉更多的氫氣分子。
進一步的研究將更深入地探討將煤炭作為氫氣容器的想法,研究人員將研究材料的滲透性和擴散性。這將幫助他們了解氫氣可以多快地被抽入和排出不同類型的煤炭,這反過來可能導致高效的基於煤炭的氫電池。
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