Skip to main content
European Commission logo print header

Computational study of hydrogen storage in metal-doped materials

Article Category

Article available in the following languages:

Droga do bezpiecznego przechowywania wodoru w pojazdach

Świat pragnie przejść z pojazdów napędzanych paliwami kopalnymi na bardziej ekologiczne formy transportu, pojazdy napędzane ogniwami wodorowymi stanowią pod tym względem bardzo obiecującą perspektywę. Ich zastosowanie na dużą skalę jest jednak mocno utrudnione ze względu na wysokie koszty, a także problemy związane z bezpieczeństwem i wydajnością.

Energia icon Energia

Aby poprawić bezpieczeństwo i zmniejszyć koszty, podjęto próby wykorzystania do magazynowania wodoru w pojazdach zbiorników wysokociśnieniowych i kriogenicznych, odwracalnych adsorbentów i wodorku metalu. Te środki okazały się nieskuteczne. Finansowany ze środków UE projekt "Computational study of hydrogen storage in metal-doped materials" (COMHMAT) dotyczył rozwoju alternatywnych techniki dla efektywnego kosztowo przechowywania wodoru z zastosowaniem sorpcji wodoru. Sorpcja wodoru obejmuje wykorzystanie sorbentu z domieszką metali przejściowych do wiązania wodoru w postaci atomowej na drodze katalitycznej z zastosowaniem nanocząsteczek metali. Uczestnicy projektu ściśle współpracowali z grupami prowadzącymi doświadczenia, dążąc do uzyskania nowych materiałów do magazynowania wodoru. W tym celu wykorzystywano materiały istniejące i zaprojektowane zgodnie z modelem. Obejmowały one grafen z domieszką metalu oraz funkcjonalizowane materiały grafitowe, tlenki grafitu, sieci-metaloorganiczne, utlenione pianki węgla, dwuacetylografin i zdefektowane materiały grafitowe z substytucyjnymi pojedynczymi adatomami metali. Dwuacetylografiny są alotropami węglowymi 2D grafenu o strukturze plastra miodu. Adatomy są adsorbowanymi atomami znajdującymi się na powierzchni kryształu. Członkowie konsorcjum byli specjalistami w dziedzinie kwantowych symulacji chemicznych, dzięki czemu mieli dobre podstawy do przeprowadzania eksperymentów z krzemem. Udało się również zidentyfikować funkcjonalne materiały sorpcyjne wodoru o zwiększonej zdolności do przechowywania wodoru. Owocem działań w ramach projektu było osiem publikacji w najbardziej prestiżowych czasopismach naukowych. Obiecujące wyniki stworzyły podstawy dla dalszych eksperymentów i badań teoretycznych na całym świecie. Sukces projektu może ułatwić wprowadzenie na rynek bezpiecznych i bezemisyjnych systemów transportu opartych na wodorze.

Słowa kluczowe

Magazynowanie wodoru, pojazdy, ogniwa paliwowe, z domieszką metalu, sorpcja wodoru, grafen, system transportu

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania