ساخت مخزن گاز خودرو از مواد چارچوب آلی فلزی

محققان با استفاده از چارچوب‌های آلی فلزی موفق به ساخت مخزنی برای ذخیره‌سازی گاز شدند. این مخازن را می‌توان در خودروهای گازی مورد استفاده قرار داد.



به گزارش سرویس فناوری ایسنا، در مسیر ساخت خودروهایی با سوخت‌های پاک، استفاده از گاز طبیعی به عنوان یک گزینه جدی مطرح است. در این میان، متان به عنوان ماده‌ای ارزان، پاک و فراوان می‌تواند مزیت‌های زیادی نسبت به بنزین داشته باشد اما دانسیته انرژی تولید شده توسط متان در دمای محیط بسیار کم بوده و چالش‌هایی در مسیر ذخیره‌سازی انرژی تولید شده توسط این سیستم وجود دارد.

اخیرا محققان آزمایشگاه ملی لورنس در برکلی موفق به ارائه نوع جدیدی از چارچوب‌های آلی فلزی شدند که ساختاری بلوری شبیه به اسفنج دارد. این ساختار دارای مساحت محیطی درونی بسیار زیادی بوده و قادر به جذب مولکول‌های گاز است. این ساختار اسفنجی دارای پتانسیل بالایی در جذب گاز طبیعی است و می‌تواند مقادیر بالایی از این نوع گازها را نگه دارد.

جفری لانگ از محققان این پروژه می‌گوید: «چارچوب‌های آلی فلزی که ما ساخته‌ایم می‌تواند ظرفیت مخازن گاز را در خودروها افزایش دهد و موجب کاهش اثرات گرمایی ایجاد شده هنگام پرکردن مخزن شود. همچنین سرد شدن مخزن هنگام کاهش سطح گاز در مخزن نیز به حداقل می‌رسد. این که گرم شدن مخزن هنگام سوخت گیری و سرد شدن آن هنگام مصرف سوخت تقلیل یابد موجب افزایش دامنه استفاده از این مخازن می‌شود به طوری که می‌توان آنها را در جاهایی که پیش از این به دلیل مسائل ایمنی استفاده نمی‌شد، به کار گرفت.»

کلید موفقیت این پروژه، سایت جذب و واجذب متان در این چارچوب‌های آلی فلزی است. لانگ می‌افزاید: « بیشتر مواد متخلخل با استفاده از ایزوترم لانگمر فرآیند جذب را انجام می‌دهند در این ساختار جدید، مکانیسم فرایند جذب و واجذب متفاوت بوده در نتیجه هنگام مصرف، گاز بیشتری از مخزن خارج می‌شود. همچنین به دلیل تغییر ساختار بلوری این چارچوب‌های آلی فلزی، مقدار گرمای تولید شده هنگام پرکردن مخزن به شدت کاهش می‌یابد.»

محققان عملکرد این چارچوب آلی فلزی را در ذخیره‌سازی گاز مورد ارزیابی قرار دادند و سپس با ابزارهای تعیین مشخصات نتایج کار را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد این ماده می‌تواند در ساخت مخازن گاز مورد استفاده قرار گیرد.

منبع :