Choć pierwsze wodorowo-tlenowe ogniwa paliwowe powstały już pod koniec lat 60. XX wieku, upowszechnieniu się tej technologii np. w motoryzacji i lotnictwie stoi na przeszkodzie szereg trudności. Jednym z nich jest problem efektywnego przechowywania wodoru. Badania laboratoryjne wskazują, że grafen może w przyszłości pomóc rozwiązać tę kwestię, dlatego pytanie dotyczące grafenowych zbiorników na wodór zostało rozstrzygnięte na TAK.
Istnieją różne metody magazynowania wodoru, żadna nie jest jednak pozbawiona znaczących wad. Przechowywanie wodoru w tradycyjnych zbiornikach wymaga stosunkowo dużych nakładów energii potrzebnych do sprężenia lub skroplenia gazu. Dodatkowo, stosowanie zbiorników ze sprężonym wodorem wiąże się z zagrożeniem eksplozją w razie awarii lub wypadku.
Bezpieczniejsza metoda polega na przechowywaniu wodoru w tzw. zbiornikach rewersyjnych, w których wodór łączy się z konstrukcją zbiornika wykonaną najczęściej z niklu lub metali szlachetnych. Gdy zachodzi potrzeba uwolnienia wodoru, zbiornik jest podgrzewany. Niestety, obecnie tego typu zbiorniki mogą przechować ilość wodoru równą jedynie 1,5-3% swojej masy, co powoduje, że ich stosowanie jest nieopłacalne.
Inne metody magazynowania wodoru również są niewystarczająco efektywne, aby wdrożyć je na szeroką skalę w motoryzacji i lotnictwie. Rozwiązaniem może być zastosowanie grafenu w urządzeniach do przechowywania wodoru. Istnieje wiele sposobów, w jaki potencjalnie można wykorzystać grafen do tego celu a układy zbudowane z jego wykorzystaniem mogą teoretycznie przechowywać ilość wodoru równą nawet ok. 8-14% swojej masy. Wyniki badań laboratoryjnych opublikowanych w 2010 roku przez naukowców z Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research w Indiach potwierdzają na razie możliwość przechowywania wodoru na poziomie ok. 5% masy całego układu, co jest wynikiem obiecującym pod względem możliwości zastosowania tej technologii w motoryzacji.
Polskie ośrodki badawcze również biorą udział w pracach nad rozwojem metod przechowywania wodoru z użyciem grafenu. Dobrze rokujące badania prowadzą naukowcy z Politechniki Łódzkiej, którzy przewidują, że ich zbiornik może pomieścić ilość wodoru równą nawet 14% swojej masy.
Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia Zbiorniki na wodór I. Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.
Bibliografia:
http://www.fuelcelleducation.org/wp-content/themes/sandbox/pdf/History%20of%20Hydrogen%202.pdf
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032104000711
http://wyborcza.pl/1,75476,14699355,Naukowcy_z_Lodzi_zrobia_rewolucje_w_motoryzacji_.html
http://arxiv.org/abs/1207.5703
http://jss.ecsdl.org/content/2/10/M3160.full
http://www.pnas.org/content/108/7/2674.full
Powrót
