Echipa Sandia National Laboratories (SUA), din care face parte și chimistul moldovean Vitalie Stavila, folosește nanoparticule pentru a îmbunătăți performanța materialelor de stocare a hidrogenului. Stocarea hidrogenului este una dintre provocările momentului, pentru a putea fi ulterior utilizat în mijloacele de transport propulsate cu hidrogen.
Această descoperire ar putea permite crearea de materiale de stocare a hidrogenului de mare capacitate, capabile de realimentare rapidă, îmbunătățind performanța vehiculelor cu celule de combustibil cu hidrogen. Pentru această descoperire, chimiștii de la Sandia National Laboratories au colaborat cu oamenii de știință de la Lawrence Livermore National Laboratory, National Institute of Standards and Technology și Mahidol University din Bangkok, Tailanda.
În ce constă invenția
Vehiculele cu celule electrice pe combustibil de hidrogen sunt alimentate printr-o reacție electrochimică între hidrogen și oxigen în interiorul unei celule de combustibil. În timp ce oxigenul este furnizat de aer, hidrogenul trebuie să fie depozitat separat în vehicul. Mașinile electrice actuale cu celule de combustibil pe bază de hidrogen stochează hidrogenul ca un gaz de înaltă presiune.
Un material solid poate acționa ca un burete pentru absorbția și eliberarea de hidrogen. Astfel, folosind un astfel de material de stocare a hidrogenului, ar putea crește cantitatea de hidrogen stocat. Materialul trebuie să poată stoca hidrogen suficient pentru ca vehiculul să meargă cel puțin aproximativ 500 de km până la o nouă alimentare. „Există două probleme critice cu bureții existenți pentru stocarea hidrogenului”, a spus chimistul Vitalie Stavila. „Cele mai multe astfel de materiale, nu pot absorbi destul hidrogen pentru autoturisme. De asemenea, bureții nu eliberează și absorb hidrogenul suficient de rapid, în comparație cu cele 5 minute necesare pentru alimentare”, este de părere el.
În acest context, chimistul moldovean a explicat că echipa de oameni de știință care a lucrat la un nou concept de stocare, și-a dorit să îmbunătățească proprietățile nitrurei de litiu – un burete promițător de stocare de hidrogen. Echipa a dezvoltat, de asemenea, o explicație pentru care reducerea la dimensiunile de nano îmbunătățește proprietățile de stocare a hidrogenului din acest material.
Ideea a venit de la un student al Mahidol University, care le-a propus celor de la Sandia să folosească nanotehnologia pentru a spori reacțiile de depozitare a hidrogenului în compușii care conțin azot. Astfel, s-a descoperit că amoniacul lichid poate fi utilizat ca un solvent eficient pentru a introduce metale și azot în nanoparticule de carbon, producând astfel nanoparticule de nitrură de litiu.
Următoarea provocare pentru cercetători este să înțeleagă cum se pot schimba fazele de hidrogenare și dehidrogenare a nitrurii de litiu la scală nano.
