От главного загрязнителя до "эко": ученые предлагают использовать уголь для хранения энергии

Ископаемый уголь является одним из самых распространенных источников топлива и одним из самых больших загрязнителей атмосферы из-за выбросов углерода от его сжигания. Но теперь ученые заявили, что они могут сыграть определенную роль в продвижении экологически чистой энергии. Исследователи говорят, что уголь может быть отличным материалом для хранения газообразного водорода, который является одним из самых исследуемых сейчас перспективных источников чистого топлива.

• Климатические активисты загрязнили углем знаменитый римский фонтан Треви

Детали

Нет сомнения, что водород многообещающий как чистый источник энергии будущего (хотя это и вызывает некоторые потенциальные проблемы). В конце концов, когда он используется как топливо, единственным его "выбросом" является вода. Однако остается нерешенным вопрос о его хранении. Водород очень легковоспламеняющийся и поиск способов его безопасного содержания оказался достаточно сложной задачей для исследователей.

Этот газ предлагали удерживать в порошках, пастах, картриджах, но до сих пор решение для хранения водорода все еще больше в области теории, чем практики. Новой в этом аспекте является удивительная идея исследователей из Пенсильванского университета, которые предлагают использовать уголь, как своего рода батарею для хранения водорода.

Известно, что уголь хорошо накапливает метан, поскольку он прилипает к материалу с помощью процесса, известного как адсорбция. Исследователи говорят, что это свойство угля также может быть переведено на водород.

Чтобы проверить теорию, исследовательская группа создала специальное оборудование для давления, чтобы нагнетать водород в уголь. Доцент кафедры энергетики и минеральной инженерии Пенсильванского университета Шимин Лю отмечает:

Мы создали очень новый и очень сложный проект. Потребуются годы, чтобы понять, как это сделать должным образом. Нам пришлось должным образом разработать систему эксперимента методом проб и ошибок на основе предыдущего опыта работы с углем и сланцами.

Проанализировав восемь разных типов угля из Соединенных Штатов, исследователи обнаружили, что этот материал очень удобен для хранения водорода. Лучшим в группе был битуминозный уголь, найденный в Виргинии, и антрацитовый уголь из Пенсильвании. Лю объясняет:

Многие определяют уголь как камень, но на самом деле это полимер. Он имеет высокое содержание углерода с большим количеством мелких пор, которые могут хранить гораздо больше газа. Поэтому уголь похож на губку, которая может содержать гораздо большее количество молекул водорода по сравнению с другими неуглеродными материалами.

Последующие исследования будут глубже изучать идею угля как контейнера для водорода, поскольку исследователи будут изучать проницаемость и диффузию материала. Это поможет им понять, как быстро водород можно закачивать в разные виды угля и выводить из них, что в свою очередь может привести к эффективным водородным "батареям" на основе угля. Лю также заявляет, что исследование может дать надежду общинам, сильно пострадавшим от отказа от угля. Исследователь отмечает:

Во время энергетического перехода именно угольные общины испытали наибольшее экономическое влияние. Это безусловно возможность перепрофилировать угольный регион. У них уже есть необходимые знания – энергетики и навыки. Если мы сможем построить инфраструктуру и изменить их экономические возможности, я думаю, это то, что мы должны рассмотреть.

Ранее мы сообщали, что изменения климата могут повлечь за собой возникновение гигантских цунами в Южном океане из-за подводных оползней в Антарктиде. Новые данные исследователей показывают, что нагрев мирового океана может запустить геологические процессы, спровоцирующие возникновение огромных разрушительных волн.