MOF: Η λύση στην αποθήκευση υδρογόνου
ΝΕΑ
MOF: Η λύση στην αποθήκευση υδρογόνου
ΝΕΑΜια νέα τεχνολογία σύνθετων νανοϋλικών τεράστιας απορροφητικότητας, υπόσχεται την επανάσταση για τα αυτοκίνητα ενεργειακών κυψελών καυσίμου.
WHAT CAR
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Northwestern σχεδίασε και συνέθεσε νέα υλικά πολύ υψηλής απορροφητικότητας και επιφάνειας για την αποθήκευση υδρογόνου και μεθανίου σε οχήματα με κινητήρα ενεργειακών κυψελών. Τα μικροπορώδη υλικά NU-1501 βασίζονται σε μεταλλο-οργανικά πλέγματα (Metal-Organic Frameworks, MOF): Οργανικά μόρια και μεταλλικά ιόντα, τα οποία αυτοσυναρμολογούνται για να σχηματίσουν πολυδιάστατα, πολυκρυσταλλικά, πορώδη πλέγματα. Χάρη στη δομή τους μπορούν να αποθηκεύσουν σημαντικά περισσότερο υδρογόνο και μεθάνιο από τα συμβατικά προσροφητικά υλικά σε πολύ πιο ασφαλείς πιέσεις και με χαμηλότερο κόστος. Χάρη στους νανοσκοπικούς πόρους του, ένα γραμμάριο του εν λόγω υλικού έχει όγκο ίσιο με έξι καραμέλες, αλλά επιφάνειά ίση με 1,3 ποδοσφαιρικά γήπεδα!
Τα υδρογονοκίνητα αυτοκίνητα (FCEV) είναι κατά βάση ηλεκτρικά, με τη διαφορά πως διαθέτουν έναν «κινητήρα» κατασκευασμένο από ενεργειακές κυψέλες, μια συσκευή συνεχούς παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος από την ηλεκτροχημική αντίδραση υδρογόνου (Η2) και οξυγόνου (Ο2). Συνδυάζουν, μάλιστα, όλα τα πλεονεκτήματα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, με μηδενική εκπομπή ρύπων και CO2. Eκτός, όμως, από το υψηλό κόστος, τροχοπέδη για την εξάπλωση των FCEV αποτελεί και η τεράστιας κλίμακας υποδομή που απαιτείται για την εμπορική διάθεση του υδρογόνου ως καύσιμο οχημάτων. Σήμερα, ο παγκόσμιος στόλος δεν ξεπερνά τα 12.000 αντίτυπα. Τα ρεζερβουάρ τους λειτουργούν υπό πίεση 300 φορές μεγαλύτερη από αυτή των ελαστικών του αυτοκινήτου. Το υδρογόνο έχει χαμηλή πυκνότητα και είναι εύφλεκτο, κατά συνέπεια τόσο η συμπίεσή του, όσο και η κατασκευή δεξαμενών με κατάλληλες προδιαγραφές συνεπάγονται ιδιαίτερα αυξημένο κόστος. Σύμφωνα με τον επικεφαλής της έρευνας στο Πανεπιστήμιο Northwestern, Omar K. Farha, τα ΜΟF μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για την εξέλιξη αυτοκινήτων υδρογόνου δεύτερης γενιάς, με δυνατότητα αποθήκευσης τεράστιων ποσοτήτων καυσίμου σε πολύ χαμηλότερες πιέσεις. Γεγονός, που θα τα φέρει ένα βήμα πιο κοντά στη μαζικoποίηση της παραγωγής τους.
