Mötesplatsen för dig inom lager-, transport- och logistikbranschen, mar, 23 2019
Senaste Nytt...

Forskare höjde vätgasens lagringskapacitet på rekordnivå

Att tanka en vätgasbil tar endast ett par minuter, och man fyller på bilen med vätgas på en tankstation. Foto: Hyundai
Att tanka en vätgasbil tar endast ett par minuter, och man fyller på bilen med vätgas på en tankstation. Foto: Hyundai
Publicerad av
Markku Björkman - 11 dec 2018

Vätgasdrivna fordon avger enbart vattenånga från sina avloppsrör, vilket utan tvekan är ett renare alternativ till fossilbränslebaserade transporter.

Men innan de vätedrivna bilarna blir ett naturligt inslag i gatubilden måste forskarna utveckla effektivare lagringssystem för vätgasen.

Nu har ett antal forskare vid American Chemical Society, enligt en rapport, som har publicerats i tidskriften ACS Materials Chemistry, uppnått ett nytt rekord när det gäller lagringskapacitet för vätgas under normala driftsförhållanden, genom att använda metall-organiska ramverk (MOF).

Enligt USA:s Energiministerium hade landet 34 offentligt disponibla vätgasstationer 2017, av vilka 31 fanns i Kalifornien. Förutom ökad bränsleinfrastruktur behövs det även ansenliga tekniska framsteg när det gäller att öka intresset för vätgasbilar.

I synnerhet kan förbättrade lagringssystem för vätgasen öka bilarnas räckvidd samtidigt som kostnaderna reduceras. De nuvarande vätgasbilarna använder dyra, skrymmande kyl- eller kompressionssystem för lagring av tillräckligt mycket väte för godtagbara räckvidder.

Forskaren Jeffrey Long och hans kollegor ville veta om de kunde använda metall-organiska ramverk, MOFs, för att lagra mer vätebränsle under normala körförhållanden. MOFs har visat sig vara intressanta för koldioxidavskiljning.​​​​​​​​​​​​​​ MOFs är föreningar som innehåller metalljoner samordnade till organiska så kallade ligander. En ligand är en atom, jon, eller molekyl, som vanligtvis donerar eller delar en eller flera av sina elektroner bundna i en koordinerad kovalent bindning runt en central atom.

3-D-strukturerna i vissa MOF-material bildar porer som starkt adsorberar vätegasmolekyler och får dem att ”locka till sig” andra molekyler, vilket skulle kunna bidra till att gasen kondenserar.

För att bestämma den bästa MOF-strukturen för väteförvaring testade forskarna fyra olika föreningar, varav två innehöll nickel och två innehöll kobolt som den koordinerande metallen.

En MOF som kallas Ni2 (m-dobdc) uppvisade den högsta vätgaslagringskapaciteten under varierande belastning och värmetillstånd.

Genom att använda ett mycket lägre tanktryck än vad som är fallet ifråga om befintliga vätgasfordon satte teamet ett nytt rekord för väteförvaringskapacitet på 11,9 g bränsle per liter MOF-kristall. MOF uppnådde en signifikant större lagringskapacitet än vad som är fallet med komprimerad vätgas under samma betingelser.

När forskarna undersökte MOF-strukturen genom neutrondiffraktion fann de att var och en av porerna innehöll sju specifika bindningsställen för vätgas som möjliggjorde en betydligt tätare hoppressning av bränslet jämfört med tidigare teknik.

 Källa: Science Daily

Annons

Annons