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新型“氫電池”?把氫氣儲存在煤中 想用的時候抽出來即可-熱點在線

①美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),煤炭可能是一種潛在的儲氫方式;

②向煤中注入氫氣會導(dǎo)致氫氣被煤吸收或粘在煤上;

③人們可以在需要的時候,再將甲烷或氫氣抽出來。


(資料圖)

近年來,科學(xué)家一直開發(fā)氫氣作為清潔能源,以遏制全球?qū)剂系囊蕾?。近期,美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家團隊在存儲氫氣方面取得了突破。

他們發(fā)現(xiàn),煤炭可能是一種潛在的儲氫方式,就像電池儲存能源供未來使用一樣,解決了發(fā)展清潔能源供應(yīng)鏈的一個主要障礙。

賓夕法尼亞州立大學(xué)能源與礦物工程副教授Shimin Liu說:“我們發(fā)現(xiàn)煤炭可以成為一種‘地質(zhì)氫電池’。你可以注入并儲存氫能,當(dāng)你需要的時候就可以使用它?!?/p>

氫是一種清潔燃燒的燃料,有望用于交通、發(fā)電和制造業(yè)等能源密集型行業(yè)。但科學(xué)家們表示,要建立氫基礎(chǔ)設(shè)施,使其成為一種負擔(dān)得起的可靠能源,還有很多工作要做。

其中,我們需要開發(fā)一種儲存氫的方法,但目前的方法既昂貴又低效??茖W(xué)家們說,地質(zhì)構(gòu)造是一個有趣的選擇,因為它們可以儲存大量的氫氣,以滿足每日或季節(jié)性變化時高峰和低谷的能源需求。

Liu指出:“人們對煤炭進行了充分的研究,近半個世紀(jì)以來,我們一直在從煤炭中商業(yè)生產(chǎn)天然氣,我們理解這個過程。我們還有一些基礎(chǔ)設(shè)施。我認為,煤炭將是進行地質(zhì)氫氣儲存的合乎邏輯的地方?!?/p>

為了驗證這一點,科學(xué)家們分析了來自美國各地煤田的八種煤,以更好地了解它們的吸附和抽離氫氣的潛力,或者說,了解它們究竟能容納多少氫。

他們的研究成果已于近期發(fā)表在了《應(yīng)用能源》上??茖W(xué)家們報告說,所有八種煤都表現(xiàn)出相當(dāng)大的吸附性能,其中來自弗吉尼亞州東部的低揮發(fā)性煙煤和賓夕法尼亞州東部的無煙煤在測試中表現(xiàn)最好。

Liu說:“從科學(xué)的角度來看,煤炭很有可能成為地質(zhì)儲存的最佳選擇。我們發(fā)現(xiàn),煤炭的表現(xiàn)優(yōu)于其他地層,因為它可以容納更多的儲量,它擁有現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,并且在全國各地和人口稠密地區(qū)附近廣泛使用?!?/p>

研究發(fā)現(xiàn),枯竭的煤層氣儲層可能是最好的選擇。這些煤層含有甲烷等非常規(guī)天然氣,在過去幾十年里已成為化石燃料能源的重要來源。甲烷附著在煤的表面,這一過程被稱為“吸附”。

同樣,向煤中注入氫氣會導(dǎo)致氫氣被煤吸收或粘在煤上??茖W(xué)家們說,這些地層的頂部通常有一層頁巖或泥巖,起到密封的作用。人們可以在需要的時候,再將甲烷或氫氣抽出來。

根據(jù)實驗結(jié)果,科學(xué)家們確定無煙煤和半無煙煤是枯竭煤層中儲氫的良好候選者,而低揮發(fā)性煙煤是含氣煤層的更好候選者。研究人員指出,在煤礦社區(qū)開發(fā)儲氫可以為這些地區(qū)帶來新的經(jīng)濟機會,同時也有助于建立國家級的儲氫基礎(chǔ)設(shè)施。

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