‘Nanorreator’ forma cristais de armazenamento de hidrogênio

Características texturais e morfológicas do PPAC de carvão ativado sintetizado. a) Isoterma de adsorção de N2 (círculos cheios)/dessorção (círculos vazios) medida em um equipamento manométrico a 77 K. A isoterma de N2 demonstra a presença de uma estrutura porosa amplamente desenvolvida combinando micro e mesoporos. b) Distribuição de tamanhos de poros (PSD) obtida após aplicação do método funcional de densidade sólida temperada – QSDFT (modelo de equilíbrio em forma de fenda). O perfil PSD confirma a presença de microporos estreitos, em torno de 1 nm, e alguns mesoporos na região em torno de 2- 3 nm. c) O perfil de porosimetria de Hg mostra a presença de grandes mesoporos e macroporos na amostra de PPAC. Essas grandes cavidades são devidas aos vazios criados após a remoção do agente ativador. d) Imagens FESEM e e TEM do carvão ativado de piche de petróleo – PPAC (microporos, mesoporos e macroporos podem ser apreciados). Crédito: Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33674-2

Técnicas de espalhamento de nêutrons foram usadas como parte de um estudo de um novo material “nanorreator” que cresce clatratos de hidrogênio cristalino, ou HCs, capazes de armazenar hidrogênio. Os pesquisadores, do ORNL e da Universidade de Alicante, ou UA, foram inspirados pela natureza, onde os hidratos de metano crescem nos poros e vazios dos sedimentos naturais.

O material do nanorreator consiste em um carvão ativado poroso e quimicamente otimizado que pode confinar o hidrogênio em nanoescala com excelente estabilidade térmica de até -27,7 graus Fahrenheit. Água líquida pura, sem aditivos, é tudo o que é necessário para promover a formação de HC. Quase 100% da água é convertida em HCs em apenas alguns minutos – a uma pressão 30% menor do que a necessária na produção convencional de HCs.

“A capacidade de armazenar hidrogênio em pressões mais baixas e temperaturas mais altas é um passo em direção ao uso potencial desses hidratos cristalinos para armazenamento de hidrogênio em aplicações estacionárias e móveis”, disse Joaquin Silvestre-Albero, da UA.

Publicado em 23/10/2022 10h45

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