Premogovne baterije

Vodik je nedvomno zelo obetaven vir čiste pogonske energije prihodnosti, saj je rezultat njegovega izgorevanja - voda. To je sicer odlično, a le, ko je vodik enkrat že v avtomobilu, tovornjaku, avtobusu, vlaku… Težave se pojavljajo v prehodnih »členih verige«. Recimo pri shranjevanju, saj je vodik zelo vnetljiv, zato ga je zelo težko (in s tem drago) skladiščiti. A znanstveniki ne mečejo puške v koruzo in si na vse mogoče načine prizadevajo, kako problem rešiti. Do zdaj smo bili priča kar nekaj zanimivim idejam, pri katerih bi vodih shranjevali v obliki praškov, past, v kartušah in še kje in kako, a so vse te rešitve ostale bolj teorija kot praksa.

Raziskovalci univerze Penn State so prišli na še eno idejo, ki se sliši dokaj nenavadno, predvsem pa nič kaj »zeleno«. Izdelali so koncept »premogove baterije«, pri kateri se vodik, kot pove že ime, shranjuje v – premog.

Ideja pravzaprav niti ni posebej nova, saj je že dolgo znano, da lahko premog zelo dobro skladišči metan, saj se ta s postopkom tako imenovane adosprcije »prilepi« na material. Znanstveniki so se vprašali ali bi bilo mogoče do tovrstnega »lepljenja« pripraviti tudi vodik. V ta namen so izdelali posebno tlačno komoro, namenjeno »potiskanju« vodika v premog in po nekaj letih eksperimentiranja prišli do zelo obetavnih rezultatov. Z analizo osmih različnih vrst premoga iz Združenih držav Amerike so ugotovili, da je ta material res izjemno dober za shranjevanje vodika. Za najboljšega sta se izkazala bituminozni premog z nizko hlapnostjo, ki so ga našli v Virginiji in antracitni premog iz Pensilvanije.

Lastnost premoga, da zadržuje plin, temelji na njegovi edinstveni kompostni sestavi. »Veliko ljudi opredeljuje premog kot kamen, vendar je v resnici polimer,« je povedal Shimin Liu, izredni profesor za energetiko in mineralno inženirstvo na univerzi Penn State. »Vsebuje veliko ogljika in veliko majhnih por, v katerih se lahko shrani veliko več plina. Premog je torej kot spužva, ki lahko zadrži veliko več molekul vodika v primerjavi z drugimi, neogljičnimi materiali.«

Nadaljnje raziskave so namenjene poglobitvi ideje o premogu kot zbiralniku vodika, saj se bodo raziskovalci ukvarjali s prepustnostjo in difuzivnostjo tega materiala. To jim bo pomagalo razumeti, kako hitro je mogoče črpati vodik v različne vrste premoga in iz njih, kar bi lahko privedlo do učinkovitih vodikovih »baterij« na osnovi premoga. Če se bo metoda izkazala za uporabno, bo imela še en učinek - dala bo upanje skupnostim, ki jih je opustitev premoga močno prizadela, meni Liu.

Raziskava je bila objavljena v publikaciji Applied Energy.

Vir: Penn State