Від головного забруднювача до "еко": вчені пропонують використовувати вугілля для зберігання енергії

Викопне вугілля є одним з найпоширеніших джерел палива й одним з найбільших забрудників атмосфери через викиди вуглецю від його спалювання. Але тепер вчені заявили, що воно може зіграти певну роль у просуванні екологічно чистої енергії. Дослідники кажуть, що вугілля може бути чудовим матеріалом для зберігання газоподібного водню, який є одним із найперспективніших джерел чистого палива, які зараз досліджуються.

• Кліматичні активісти забруднили вугіллям знаменитий римський фонтан Треві

Деталі

Немає сумніву, що водень багатообіцяючий як чисте джерело енергії майбутнього (хоча це й викликає деякі потенційні проблеми). Зрештою, коли він використовується як паливо, єдиним його "викидом" є вода. Однак залишається невирішеним питання про його зберігання. Водень є дуже легкозаймистим і пошук способів його безпечного утримання виявився досить складним завданням для дослідників.

Цей газ пропонували затримувати в порошках, пастах, картриджах, але досі рішення для зберігання водню все ще більше в області теорії, ніж практики. Новою в цьому аспекті є дивовижна ідея дослідників із Пенсильванського університету, які пропонують використовувати вугілля, як свого роду батарею для зберігання водню.

Відомо, що вугілля добре накопичує метан, оскільки він прилипає до матеріалу за допомогою процесу, відомого як адсорбція. Дослідники кажуть, що ця властивість вугілля також може бути перекладена на водень.

Щоб перевірити теорію, дослідницька група створила спеціальне обладнання для створення тиску, щоб нагнітати водень у вугілля. Доцент кафедри енергетики та мінеральної інженерії Пенсильванського університету Шімін Лю зазначає:

Ми створили дуже новий і дуже складний проєкт. Потрібні роки, щоб зрозуміти, як це зробити належним чином. Нам довелося належним чином розробити систему експерименту методом проб і помилок на основі нашого попереднього досвіду роботи з вугіллям і сланцями.

Проаналізувавши вісім різних типів вугілля зі Сполучених Штатів, дослідники виявили, що цей матеріал надзвичайно зручний для зберігання водню. Найкращим в групі було малолетке бітумінозне вугілля, знайдене у Вірджинії, і антрацитове вугілля з Пенсильванії. Лю пояснює:

Багато людей визначають вугілля як камінь, але насправді це полімер. Він має високий вміст вуглецю з великою кількістю дрібних пор, які можуть зберігати набагато більше газу. Тож вугілля схоже на губку, яка може утримувати набагато більше молекул водню порівняно з іншими невуглецевими матеріалами.

Подальші дослідження будуть глибше вивчати ідею вугілля як контейнера для водню, оскільки дослідники вивчатимуть проникність і дифузію матеріалу. Це допоможе їм зрозуміти, як швидко водень можна закачувати в різні види вугілля та виводити з них, що, своєю чергою, може призвести до ефективних водневих "батарей" на основі вугілля. Лю також заявляє, що дослідження може дати надію громадам, які сильно постраждали від відмови від вугілля. Дослідник зазначає:

Під час енергетичного переходу саме вугільні громади зазнали найбільшого економічного впливу. Це, безумовно, можливість перепрофілювати вугільний регіон. У них вже є необхідні знання – енергетики й навички. Якщо ми зможемо побудувати інфраструктуру та змінити їхні економічні можливості, я думаю, це те, що ми маємо розглянути.

Раніше ми повідомляли, що зміни клімату можуть спричинити виникнення гігантських цунамі в Південному океані через підводні зсуви в Антарктиді. Нові дані дослідників показують, що нагрівання світового океану може запустити геологічні процеси, які спровокують виникнення величезних руйнівних хвиль.