لینک کوتاه مطلب : https://hsgar.com/?p=5616

“لحظه ی اورکا” در حالی که محققان استرالیایی به ذخیره سازی هیدروژن دست یافتند

محققان استرالیایی راهی جدید برای جداسازی، ذخیره و انتقال ایمن مقادیر عظیم گاز پیدا کرده‌اند که می‌تواند قطعه گمشده پازل هیدروژن تجدیدپذیر باشد.

هیدروژن تجدیدپذیر در برنامه‌های انتشار صفر خالص استرالیا – به‌ویژه در بخش‌های صنعتی و حمل‌ونقل سنگین که به سختی کربن‌زدایی می‌شود، به‌شدت به چشم می‌خورد. اما ذخیره و انتقال مقادیر زیادی از گازها برای کاربرد عملی یک چالش بزرگ باقی مانده است.

تیمی از مؤسسه مواد مرزی دانشگاه دیکین (IFM) در ملبورن می‌گوید که روش مکانیکی جدیدی برای جداسازی و ذخیره گازها پیدا کرده‌اند که ایمن است و از بخش کوچکی از انرژی در مقایسه با روش‌های سنتی استفاده می‌کند و ضایعات صفر را ایجاد می‌کند.

تیم می گوید پیشرفت، جزئیات در مجله Materials Today، آنقدر انحراف از حکمت پذیرفته شده در مورد جداسازی و ذخیره گاز است که قبل از اینکه باور شود باید 20 تا 30 بار تکرار می شد.

دکتر سریکانث ماتی، محقق ارشد این مطالعه گفت: «ما از دیدن این اتفاق بسیار شگفت زده شدیم، اما هر بار که دقیقاً همان نتیجه را دریافت می‌کردیم، لحظه یورکا بود.

هیچ زباله ای وجود ندارد، این فرآیند به مواد شیمیایی خشن نیاز ندارد و هیچ محصول جانبی ایجاد نمی کند. … این بدان معناست که می توانید هیدروژن را در هر مکانی ذخیره کنید و هر زمان که نیاز بود از آن استفاده کنید.

این پیشرفت، اوج سه دهه کار به رهبری پروفسور یینگ (یان) چن، رئیس بخش فناوری نانو IFM و تیمش به رهبری آلفرد دیکین است.

عنصر قهرمان در این پیشرفت، پودر نیترید بور است که در جذب مواد مهارت دارد، کوچک است، اما سطح زیادی دارد. همچنین به عنوان یک ماده شیمیایی “سطح 0” طبقه بندی می شود، چیزی که وجود آن در خانه کاملا بی خطر است.

محققان پودر نیترید بور را به همراه گازهایی که باید جدا شوند در یک آسیاب گلوله ای – نوعی آسیاب حاوی گلوله های فولادی ضد زنگ کوچک در یک محفظه قرار دادند.

همانطور که محفظه با سرعت بالاتر و بالاتر می چرخد، توپ ها با پودر برخورد می کنند و دیواره محفظه یک واکنش مکانیکی شیمیایی را ایجاد می کند که در نتیجه گاز جذب پودر می شود.

یک نوع گاز سریعتر جذب می شود و آن را از بقیه جدا می کند و به راحتی از آسیاب خارج می شود. این فرآیند را می توان در چندین مرحله تکرار کرد تا گازها یکی یکی جدا شوند.

در مجموع، این فرآیند 76.8 کیلوژول بر ثانیه برای ذخیره و جداسازی 1000 لیتر گاز مصرف می کند، که به این معنی است که حداقل 90 درصد کمتر از فرآیند جداسازی فعلی گاز که معمولاً در صنعت نفت استفاده می شود، مصرف می کند.

مهمتر از آن، هنگامی که گاز به پودر جذب می شود، گاز می تواند ایمن و آسان حمل شود. هنگامی که گاز مورد نیاز است، پودر را می توان به سادگی در خلاء حرارت داد تا گاز بدون تغییر آزاد شود.

روش فعلی ذخیره سازی هیدروژن در یک مخزن فشار بالا یا خنک کردن گاز به شکل مایع است. پروفسور چن گفت که هر دو به مقادیر زیادی انرژی و همچنین فرآیندهای خطرناک و مواد شیمیایی نیاز دارند.

ما نشان می‌دهیم که جایگزین مکانیکی شیمیایی، استفاده از آسیاب گلوله‌ای برای ذخیره گاز در نانومواد در دمای اتاق وجود دارد. این به فشار بالا یا دمای پایین نیاز ندارد، بنابراین راه بسیار ارزان‌تر و ایمن‌تری برای توسعه وسایلی مانند وسایل نقلیه هیدروژنی ارائه می‌دهد.

گام بعدی برای تیم IFM جمع‌آوری پشتیبانی صنعت و مقیاس‌سازی فرآیند تا یک پایلوت کامل است. یک درخواست ثبت اختراع موقت برای این فرآیند ارسال شده است.

پروفسور چن گفت: «ما باید این روش را بیشتر در صنعت تأیید کنیم تا یک کاربرد عملی ایجاد کنیم.

برای انتقال این موضوع از آزمایشگاه به مقیاس صنعتی بزرگتر، باید تأیید کنیم که این فرآیند نسبت به روش‌های سنتی جداسازی و ذخیره‌سازی گاز، صرفه‌جویی در هزینه، کارآمدتر و سریع‌تر است.

لینک منبع

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.