Hợp chất áp suất cao là lời giải cho các phương tiện giao thông chạy bằng hyđrô
Thứ hai, 08/06/2009 00:00
Một hợp chất giàu hydro vừa được các nhà nghiên cứu trường đại học Stanford, Mỹ, phát hiện hứa hẹn sẽ là một lời giải đáp hợp lý cho bài toán hóc búa trong việc sử dụng hydro làm nhiên liệu, đó là làm thế nào để tích trữ đủ lượng hyđrô với một khối lượng đủ nhỏ để có thể di chuyển và làm một chiếc ô tô hoạt động.
Một hợp chất giàu hydro vừa được các nhà nghiên cứu trường đại học Stanford, Mỹ, phát hiện hứa hẹn sẽ là một lời giải đáp hợp lý cho bài toán hóc búa trong việc sử dụng hydro làm nhiên liệu, đó là làm thế nào để tích trữ đủ lượng hyđrô với một khối lượng đủ nhỏ để có thể di chuyển và làm một chiếc ô tô hoạt động.
Vật liệu mới được khám phá này là một dạng ammonia borane áp suất cao. Đây là một vật liệu cứng, tự bản thân nó đã chứa đầy hyđro. Bằng cách nghiên cứu vật liệu tiền thân ở áp suất cao trong một bầu không khí được làm giàu nhân tạo bằng hydro, các nhà khoa học có thể nhồi thêm một lượng hydro tương đương với 50% lượng đã có vào vật liệu tới.
Yu Lin, tác giả chính của công trình cho biết, tính cả lượng hydro có trong ammonia borane, vật liệu mới này có thể tích trữ khoảng 30% hyđro trọng lượng tổng thể .
Bộ Năng lượng của Mỹ đề ra mục tiêu cho các phương tiện chạy bằng hydro có hệ thống tích trữ hydro ngay tại xe có khả năng tích trữ được 9% hydro theo trọng lượng tới năm 2025. Vật liệu mới này, được gọi là ammonia borane-hydrogen, chứa gấp ba lần số lượng đó. Nhưng một đòi hỏi của nhiên liệu hydro là hệ thống tích trữ phải hoạt động ở các điều kiện nhiệt độ và áp lực của môi trường xung quanh. Quy trình bổ sung lượng hydro vào ammonia borane của nhóm nghiên cứu lại diễn ra ở áp lực tối thiểu xấp xỉ gấp 60.000 lần áp lực thông thường có trên bề mặt trái đất.
Lin cho biết, để sử dụng cho các ứng dụng năng lượng, nhóm nghiên cứu cần phải ổn định vật liệu ở các điều kiện bao quanh. Hiện tại, hầu hết các máy chạy bằng hydro sử dụng hoặc khí hydro nén hoặc hyđro lỏng, vốn cần được duy trì ở áp lực cao hoặc nhiệt độ rất thấp, so với áp lực và nhiệt độ xung quanh. Những phương pháp này gây quan ngại về mức độ an toàn trong trường hợp khí hydro nén và đòi hỏi năng lượng lớn để làm lạnh trong trường hợp hydro lỏng.
Hiện tại không có vật liệu nào thoả mãn được tất cả các yêu cầu đối với việc tích trữ nhiên liệu ngay trên xe đối với các phương tiện giao thông chạy bằng hydro. Lin cho biết, nếu vật liệu này có thể được ổn định tại hoặc gần các điều kiện xung quanh với lượng dung lượng hydro lớn, thì đó sẽ là một vật liệu rất hứa hẹn. Theo nhóm nghiên cứu, có một số phương pháp có tiềm năng làm ổn định hỗn hợp này theo các điều kiện nhiệt độ và áp lực bình thường, ví dụ như sử dụng các công thức hoá học thay thế, bổ sung thêm một số chất xúc tác để ổn định hệ thống này.
Theo Standford news, 5/2009
Vista