Vật liệu chất dẻo có khả năng lưu trữ khí thiên nhiên

10:11' AM - Thứ ba, 31/12/2019

Khí thiên nhiên là nguồn năng lượng sạch, có thể được lưu trữ bằng cách hóa lỏng, ép ở áp suất cao hoặc hấp phụ.

Trong 3 phương pháp trên, lưu trữ khí thiên nhiên bằng cách hấp phụ là phương án hiệu quả hơn, an toàn hơn và có giá thành thấp hơn so với 2 phương án còn lại. Tuy nhiên, thách thức lớn ở đây là phải phát triển vật liệu hấp phụ có khả năng phát huy hoàn toàn những ưu điểm của phương pháp lưu trữ này.

Vừa qua, một nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và công nghệ tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) đã hợp tác với các nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Texas (Mỹ) phát triển 29 cấu trúc polyme xốp và phân tích công suất lưu trữ khí metan của chúng ở nhiệt độ cao. Tất cả các polyme xốp này đều có độ xốp và hình dạng khác nhau. Nhóm nghiên cứu đã cho từng loại polyme xốp tiếp xúc với khí metan ở các điều kiện khác nhau để xác định hiệu quả hấp phụ của chúng.

Đặc biệt, polyme COP-150 là cấu trúc đáng chú ý nhất trong số 29 cấu trúc polyme nói trên nhờ công suất hấp phụ metan cao ở phạm vi áp suất từ 5 đến 100 bar và nhiệt độ 273 K.

COP-150 là polyme đầu tiên đáp ứng các yêu cầu về thể tích và trọng lượng do Bộ Năng lượng Mỹ đưa ra đối với vật liệu hấp phụ khí thiên nhiên để làm nguồn nhiên liệu sử dụng cho xe ôtô. Trong khi đó, tổng chi phí tổng hợp COP-150 chỉ khoảng 1 USD/kg.

COP-150 có thể được tổng hợp ở nhiệt độ bình thường trong môi trường không khí từ những nguyên liệu chất dẻo sẵn có và không cần tinh chế trước. Cấu trúc mềm được kích hoạt bằng áp suất của COP-150 cũng có lợi đối với khả năng cung cấp metan trong các ứng dụng thực tế. Các nhà khoa học cho rằng, cấu trúc mềm này cho phép quản lý nhiệt tốt hơn và giải hấp nhanh, trong khi đó bản chất liên kết đồng hóa trị của khung polyme và tính kỵ nước của nó tạo điều kiện cho vật liệu chịu được các điều kiện khắc nghiệt.

Với khả năng lưu trữ khí thiên nhiên ở quy mô lớn, an toàn và có hiệu quả kinh tế, vật liệu COP-150 cũng có tiềm năng góp phần chống biến đổi khí hậu và hiện tượng ấm lên toàn cầu.

HV

Theo ScienceDaily, 8/2019

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,