بهبود ذخیره هیدروژن در نانولوله‌های کربنی

آنتون نیکیتین گفت: «ما دنبال راهی برای عملی کردن منبع توان هیدروژنی
هستیم. وسایل نقلیه هیدروژنی کنونی بیش از دو میلیون دلار قیمت دارند.
توسعه پایدار فقط با بررسی این قسمت مسئله حاصل خواهد شد».

هیدروژن – فراوان‌ترین عنصر موجود در جهان – جذاب‌ترین انرژی تجدیدپذیر
می‌باشد. این عنصر در پیل‌های سوختی برای تولید جریان الکتریکی مصرف می‌شود
و تنها محصول جانبی آن آب است. به هر حال، توسعه روش‌های ایمن و کارآمد
برای ذخیره‌سازی انرژی به صورت یک چالش همچنان باقی است.

روش‌های فعلی برای ذخیره‌سازی هیدروژن، گران قیمت و ناکارآمد هستند.
ذخیره‌سازی هیدروژن در تانک‌هایی که از مواد ترکیبی گران‌قیمت ساخته
شده‌اند، مستلزم فشارهای بالای تا ۱۰۰۰ پوند بر اینچ مربع است که
خطرناک می‌باشد. فشرده‌سازی هیدروژن نیز پرهزینه‌است و انرژی مورد نیاز
برای این کار مقرون به صرفه نمی‌باشد.

نیکیتین و همکارانش قادر ‌شدن د با ایجاد پیوندهایی با اتم‌های کربن،
هفت درصد وزنی از هیدروژن را داخل نانولوله‌های کربنی فشرده کنند.
نانولوله‌هایی که به طریق شیمیایی رشد داده شده‌اند از کربن خالص تهیه
می‌شوند و ضخامت تک‌دیواره آنها به‌اندازه یک اتم است. از آنجایی که
نانولوله‌های تک‌دیواره در اصل به مانند یک سطح، عمل می‌کنند از لحاظ
نظری قادر خواهند بود درصد بسیار زیادی از هیدروژن را در خود ذخیره
کنند و تبدیل به یک محیط ذخیره شوند.

تقاضا برای نانولوله‌های کربنی– از الکترونیک گرفته تا پزشکی – باعث
جذابیت بیشتر این ماده می‌شود، ولی نباید انتظار داشت که انرژی
هیدروژنی یک شبه‌‌ ظاهر شود. آندرس نیلسون پیش‌بینی می‌کند که حدود ۲۰
سال طول خواهد کشید تا همه قسمت‌ها در کنار هم جمع شوند.

نیلسون گفت: «احتمالاً دنیای کنونی با بزرگ‌ترین چالش تمدن مدرن
روبروست و علم یک نقش بسیار مهم در یافتن جواب‌های بلند مدت بازی می‌کند.
»

نتایج این تحقیق در نشریه Nano Letters وابسته به انجمن شیمی آمریکا به
چاپ رسیده‌است.