煤炭的绿色潜力：用于储存氢能源而不是燃烧

来源：cnBeta 　2023-05-26 10:40:36

煤炭通常不被认为是一种清洁的燃料来源，但是它可能在推动更绿色的能源方面发挥着作用。研究人员说，它可能是一种储存氢气的绝佳材料，而氢气是目前正在探索的最有前途的清洁燃料来源之一。

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毫无疑问，氢气作为未来的清洁能源具有很大的前景（尽管它确实带来了一些潜在的问题）。毕竟，当它被用作燃料时，其唯一的产出是水。然而，关于它的使用，一个悬而未决的问题是如何储存它。氢气是高度易燃的，找到安全容纳它的方法已经证明对研究人员来说是一个相当大的挑战。

我们已经看到了一些努力，这些努力可能导致在粉末、糊状物、筒状物中储存气体，但在这一点上，氢气储存解决方案仍然更多的是在理论领域而不是实践领域。宾夕法尼亚州立大学的研究人员提出了一个令人惊讶的想法，他们建议使用煤--是的，是煤--作为一种可以储存氢气的电池。

众所周知，煤炭善于储存甲烷气体，因为它通过一个被称为吸附的过程粘附在材料上。研究人员说，煤的这种品质也会转化为氢气。

为了验证这一理论，研究小组建造了特殊的压力产生设备，以迫使氢气进入煤中。

宾夕法尼亚州立大学能源和矿物工程副教授刘世民说："我们做了一个非常新颖和非常有挑战性的设计。花了好几年的时间才想出如何正确地做这件事。我们不得不适当地设计一个实验系统，根据我们以前在煤炭和页岩方面的经验进行试验和错误。"

在对来自美国各地的八种不同类型的煤进行分析时，研究人员发现，这种材料确实在储存氢气的能力方面特别突出，其中最好的是在弗吉尼亚州发现的低挥发性烟煤和宾夕法尼亚州的无烟煤。煤的气体捕获功能是基于其独特的堆积物。

刘说："很多人把煤定义为一种岩石，但它实际上是一种聚合物。它的碳含量高，有很多小孔，可以储存更多的气体。因此，与其他非碳材料相比，煤就像一块海绵，可以容纳更多的氢气分子。"

进一步的研究将深入探讨煤作为氢气容器的想法，因为研究人员检查了该材料的渗透性和扩散性。这将帮助他们了解氢气可以多快地泵入和泵出不同种类的煤，这反过来可能导致高效的煤基氢气"电池"。刘还指出，这项研究可以为那些因远离煤炭而遭受重创的社区带来希望。

他说："在能源转型中，在经济上受影响最大的确实是煤炭社区。这当然是一个重新利用煤炭地区的机会。他们已经拥有专业知识 - 能源工程师和技能。如果我们能建立一个基础设施并改变他们的经济机会--我想这是我们应该考虑的事情。"

这项研究已经发表在《应用能源》杂志上。

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