پژوهشگران دانشگاه رايس دريافتند كه يك شبكه كاربين حاوي كلسيم مي‌تواند هيدروژن را در مقاديري بيش از آنچه كه محققان در نظر دارند در خود ذخيره كند. اين يافته مي‌تواند قدم بزرگي براي جايگزيني سوخت‌هاي سبز به‌جاي سوخت‌هاي فسيلي در خودروها باشد.
طي ساليان اخير، راهبردهاي مبتني بر فناوري نانو در حوزه ذخيره انرژي افزايش چشمگيري داشته است. يكي از نتايج اين روند، راهكارهايي است كه در آنها استفاده از نانولوله‌ها و نانوروبان‌ها در سيستم ذخيره انرژي توصيه شده است. به اعتقاد بروس ياكوپسان، محقق فيزيك نظري كه مقاله‌اش اخيرا در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است، پژوهشگران تاكنون به مقياس‌هاي كوچكتر فكر نكرده‌اند. بروس ياكوپسان استاد رشته مهندسي مواد، مهندسي مكانيك و شيمي دانشگاه رايس است.
كاربين يك رشته از اتم‌هاي كربن است كه اگر شما يك رشته از گرافن را بكشيد بوجود مي‌آيد، اين كار همانند كشيدن يك رشته نخ از بلوز نخي است. بروس ياكوپسان مي‌گويد يك ميله كربني تك اتمي، به‌قدري نازك است كه مي‌توان گفت از يك نانولوله كربني نيز نازك‌تر است.
كاربين يك ماده عجيب است اما اخيرا محققان نشان دادند كه مي‌توان آن را توليد كرد و در دماي اتاق، كه ذخيره‌سازي انجام مي‌شود، آن را پايدار نمود. بروس ياكوپسان مي‌گويد اين كار از اهميت بسياري برخورددار است زيرا نانوموادي نظير نانولوله‌هاي كربني، گرافن و باكي بال، تنها در شرايط دمايي بسيار پايين قادر به ذخيره موثر هيدروژن هستند.
اين كلسيم است كه نقش تله را در به‌دام انداختن و ذخيره هيدروژن در دماي اتاق بازي مي‌كند. از نظر نظري، كاربين به تنهايي مي‌تواند هيدروژن را تا 50 درصد وزن خود ذخيره كند اما اين كار در دماهاي بسيار پايين انجام مي‌گيرد.
با افزودن كلسيم به اين ساختار، اين شبكه مي‌تواند هيدروژن را با انرژي مناسبي در دماي اتاق جذب كند. از آنجايي كه اتم‌هاي كلسيم خوشه‌اي نيستند، آنها قادراند در تمام طول كاربين پراكنده شوند و ساختاري شبيه قرار گرفتن انگور روي درخت مو داشته باشند به‌طوري كه هر شش اتم هيدروژن روي يك اتم كلسيم قرار مي‌گيرند. با چنين سيستمي مي‌توان يك شبكه ايجاد كرد كه داراي پتانسيل ذخيره انرژي تا 8 برابر وزن خود است.
از آنجايي كه در اين سيستم جديد، ساختاري از زنجيره‌هاي تك اتمي وجود داشته كه بسيار سبك هستند، بنابراين فضاي زيادي براي ذخيره سازي هيدروژن وجود خواهد داشت.
منبع: ستاد توسعه فناوري نانو
طي ساليان اخير، راهبردهاي مبتني بر فناوري نانو در حوزه ذخيره انرژي افزايش چشمگيري داشته است. يكي از نتايج اين روند، راهكارهايي است كه در آنها استفاده از نانولوله‌ها و نانوروبان‌ها در سيستم ذخيره انرژي توصيه شده است. به اعتقاد بروس ياكوپسان، محقق فيزيك نظري كه مقاله‌اش اخيرا در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است، پژوهشگران تاكنون به مقياس‌هاي كوچكتر فكر نكرده‌اند. بروس ياكوپسان استاد رشته مهندسي مواد، مهندسي مكانيك و شيمي دانشگاه رايس است.
كاربين يك رشته از اتم‌هاي كربن است كه اگر شما يك رشته از گرافن را بكشيد بوجود مي‌آيد، اين كار همانند كشيدن يك رشته نخ از بلوز نخي است. بروس ياكوپسان مي‌گويد يك ميله كربني تك اتمي، به‌قدري نازك است كه مي‌توان گفت از يك نانولوله كربني نيز نازك‌تر است.
كاربين يك ماده عجيب است اما اخيرا محققان نشان دادند كه مي‌توان آن را توليد كرد و در دماي اتاق، كه ذخيره‌سازي انجام مي‌شود، آن را پايدار نمود. بروس ياكوپسان مي‌گويد اين كار از اهميت بسياري برخورددار است زيرا نانوموادي نظير نانولوله‌هاي كربني، گرافن و باكي بال، تنها در شرايط دمايي بسيار پايين قادر به ذخيره موثر هيدروژن هستند.
اين كلسيم است كه نقش تله را در به‌دام انداختن و ذخيره هيدروژن در دماي اتاق بازي مي‌كند. از نظر نظري، كاربين به تنهايي مي‌تواند هيدروژن را تا 50 درصد وزن خود ذخيره كند اما اين كار در دماهاي بسيار پايين انجام مي‌گيرد.
با افزودن كلسيم به اين ساختار، اين شبكه مي‌تواند هيدروژن را با انرژي مناسبي در دماي اتاق جذب كند. از آنجايي كه اتم‌هاي كلسيم خوشه‌اي نيستند، آنها قادراند در تمام طول كاربين پراكنده شوند و ساختاري شبيه قرار گرفتن انگور روي درخت مو داشته باشند به‌طوري كه هر شش اتم هيدروژن روي يك اتم كلسيم قرار مي‌گيرند. با چنين سيستمي مي‌توان يك شبكه ايجاد كرد كه داراي پتانسيل ذخيره انرژي تا 8 برابر وزن خود است.
از آنجايي كه در اين سيستم جديد، ساختاري از زنجيره‌هاي تك اتمي وجود داشته كه بسيار سبك هستند، بنابراين فضاي زيادي براي ذخيره سازي هيدروژن وجود خواهد داشت.
منبع: ستاد توسعه فناوري نانو