目前,在安全、緊湊和環保儲氫方面,金屬氫化物可能是頗具吸引力的解決方案,因其可提供非常高的存儲密度。然而,開采和大規模生產高純度金屬,對環境造成了沉重的負擔。
(圖片來源:德國亥姆霍茲中心氫技術研究所)
據外媒報道,德國亥姆霍茲中心氫技術研究所(Helmholtz-Zentrum Hereon Institute of Hydrogen Technology)的研究人員發現,可以利用不太純凈的工業金屬廢料來生產優質儲氫材料,使利用循環經濟策略來生產金屬氫化物首次成為可能,也更加環保。
該研究所的Claudio Pistidda博士表示:“利用循環經濟方法生產儲氫材料,有助于以更可持續的方式應對現代社會面臨的能源挑戰。”
現在,每年產生的金屬垃圾達數百萬噸。隨著各國經濟增長,對于緩解不斷增長的金屬需求,回收這些材料具有重要意義。雖然工業中使用的大多數金屬合金都有了成功的回收方法,但仍有大量的金屬合金流失。
該所研究人員表示,利用其他不可回收的材料來生產金屬氫化物,可以使這些工業廢料得到充分利用。與金屬合金相比,金屬氫化物似乎對合金成分不太明確,例如用于高性能構造目的。Claudio Pistidda博士表示:“這項研究為開發用于高性能儲氫應用的環保材料開辟了一條新途徑。”
與常用加壓或液氫罐相比,金屬氫化物是一種頗具吸引力的解決方案,可以在低壓和中等溫度下以安全緊湊的方式儲存氫氣。這種金屬化合物研磨成細粉后,能夠對氫產生很高的吸引力。將這些化合物暴露在氫氣中,高吸引力會導致氫分子中兩個氫原子之間的鍵斷裂。然后,金屬與單氫原子鍵合,從而產生氫化物。通過降低之前為產生金屬氫化物而施加的氫氣壓力,或者通過提高溫度,很容易逆轉這一過程。就像吸水的海綿一樣,金屬氫化物可以大量結合氫,然后迅速將其釋放出來。
目前,該研究所的研究人員正在創建儲氫納米結構材料,探討可持續的大規模生產方法,并在現實環境中評估這些材料。