Tečni vodonik može da se sačuva duže ako se u rezervoar uvede materijal sa pažljivo oblikovanim sićušnim porama. To je ideja istraživanja koje je predstavio Institut Laue–Langevin, a koje razmatra jedan od upornih problema ovog goriva: postepeno isparavanje tokom skladištenja. Posebno zanimljiv rezultat potiče iz modela velikog transportnog rezervoara. U ispitivanim uslovima, jedan porozni materijal produžio je proračunato trajanje zalihe sa približno 64 na 221 dan. Brojke pokazuju potencijal pristupa, ali opisuju simulirani sistem zasnovan na izmerenim svojstvima materijala.
Da bi vodonik postao tečnost, potrebno je veoma snažno hlađenje, do približno minus 253 stepena Celzijusa. To omogućava da se veća količina smesti u manju zapreminu, ali donosi zahtevnu logistiku. Toplota iz okruženja prodire i kroz dobru izolaciju, pa deo tečnosti prelazi u gas. Pritisak tada raste, a sistem mora da upravlja nastalim gasom i uslovima u rezervoaru. Hlađenje takođe troši energiju, zbog čega skladištenje ima važnu ulogu u ukupnoj efikasnosti vodoničkog lanca. Gorivo mora da stigne do mesta upotrebe uz što manje gubitaka.
Istraživači su razmatrali metalno-organske okvire, porozne kristalne strukture čije unutrašnje površine mogu da vežu molekule vodonika. Materijal IRMOF-20 pokazao je naročito zanimljiv odnos između zadržavanja gasa i zauzimanja prostora. U proračunu je sačuvano oko 97 odsto zapreminskog kapaciteta čistog tečnog vodonika, dok je oslobađanje usporeno. Drugi ispitivani materijal jače je zadržavao vodonik pri rastu temperature, ali je imao znatno manji kapacitet. Poređenje pokazuje da veća sposobnost vezivanja sama po sebi nije dovoljna: materijal mora da ostavi prostor i za korisnu količinu goriva.
Ovo je tipičan inženjerski problem ravnoteže između više zahteva. Rezervoar treba da bude dovoljno lagan, da ima dobar kapacitet, da podnosi ponovljena punjenja i da ostane praktičan za održavanje. Dodatak koji rešava jedan problem može istovremeno da uvede novi, na primer povećanjem mase ili otežavanjem pražnjenja. Zato bi sledeći važni podaci bili ponašanje tokom mnogo ciklusa, brzina punjenja i stanje materijala posle duže upotrebe. Trebalo bi proveriti i koliko predviđeni efekat zavisi od kvaliteta izolacije i promena spoljašnje temperature tokom transporta.
Najprivlačniji deo ove ideje jeste pokušaj da se problem rešava i unutar samog rezervoara. Izolacija smanjuje ulazak toplote, dok porozni dodatak menja ponašanje vodonika kada toplota ipak prodre. Ako se takva kombinacija pokaže korisnom u stvarnim sistemima, mogla bi da olakša pojedine oblike skladištenja i prevoza. Za procenu vrednosti biće potrebno uporediti dobitak sa troškovima materijala, njegovom trajnošću i ukupnom potrošnjom energije. Put od obećavajućeg kristala do pouzdanog rezervoara ostaje dug, ali istraživanje nudi konkretan smer u kojem se taj put može nastaviti.
S.B.
Izvor: Postinfo
