استفاده از هیدروژن به عنوان سوختی پاک در آینده
به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، البته محققان روی مواد مختلفی به عنوان سامانه ذخیره کننده هیدروژن کار کردهاند، حال محققان آزمایشگاه ملی لورنس برکلی آمریکا ماده جدیدی برای پیل های سوختی هیدروژنی شبیه باتری تولید کردهاند.
آنها نانو بلورهای منیزیم را که می توانند هیدروژن را جذب کنند، درون صفحات گرافن پیچیده و به این ترتیب مانع از رسیدن اکسیژن به اتم های هیدروژن و آتش گیری آن شدهاند.
گرافن همچنین پیل سوختی را خشک نگه داشته و مانع از رسیدن رطوبت و آلایندههای دیگر به نانو بلورها می شود، با این حال حفرههای این صفحات آنقدر بزرگ هستند که مولکول های هیدروژن بتوانند از آن عبور کنند. این فرایند فیلتراسیون، مشکل تجزیه و کاهش عملکرد هیبریدهای فلزی را که قبلا به عنوان ذخیره کننده هیدروژن مورد بررسی قرار گرفته اند، رفع می سازد.
این بلورهای منیزیمی کپسوله شده درون گرافن به عنوان یک اسفنج عمل کرده و بستری امن و فشرده برای جذب هیدروژن فراهم می آورند، همچنین زمان سوخت گیری کاهش یافته و اندازه باک های هیدروژن کوچک تر می شود.
ایون سئون چو، همکار فوق دکترای دانشگاه برکلی و یکی از نویسندگان مقاله این تحقیق، می گوید: 'در میان مواد مبتنی بر هیبرید فلز برای ذخیره هیدروژن در خودروها، ماده جدید ما از نظر ظرفیت، برگشت پذیری، سینتیک و پایداری عملکرد خوبی از خود نشان می دهد. این تحقیق امکان ذخیره و استفاده عملی از هیدروژن را در آینده نشان می دهد، بر این باور هستم که این مواد یک راهکار عملی برای پایدارسازی مواد فعال و در عین حال، استفاده از ویژگی های منحصر به فرد آنها فراهم می آورد'.
چو توضیح می دهد که یکی از موانع استفاده از هیبریدهای فلزی در ذخیره هیدروژن، سرعت نسبتا پایین جذب آنها و همچنین پایداری آنها در معرض هوا است، نانو بلورهای پیچیده شده در گرافن که 3 تا 4 نانو متر قطر دارند، هیدروژن را با سرعت بالاتری جذب کرده و آزاد می کنند.
بر این اساس محققان با استفاده از اشعه ایکس به بررسی ساختار نانو بلورهای چند لایه گرافن/ فلز پرداخته اند که در این ساختار، گاز هیدروژن پمپ شده به پیل سوختی می تواند با نانو بلورهای منیزیم که درون لایه های احیا شده اکسید گرافن پیچیده شدهاند، واکنش نشان داده و با تولید هیبرید منیزیم پایدار، کارایی پیل سوختی را افزایش می دهد.
