氫能源是一種非常有前景的清潔能源,可為飛機(jī)、輪船和卡車等提供氣候友好型燃料。但儲(chǔ)存氫氣的成本卻很高,因此氫氣的儲(chǔ)存方式一直是人們非常關(guān)心的問(wèn)題。

氫氣能量密度高,是汽油的3倍;重量輕,11.2立方米的氫氣重量只有1公斤;因?yàn)槊芏冗h(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣,所以非常容易散失;而且它還容易和很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此其在存儲(chǔ)方面面臨很多挑戰(zhàn)。
目前常用的儲(chǔ)氫技術(shù)主要包括物理儲(chǔ)氫、化學(xué)儲(chǔ)氫與其它儲(chǔ)氫。
物理儲(chǔ)氫技術(shù)最為成熟,是通過(guò)改變儲(chǔ)氫條件提高氫氣密度,以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫的技術(shù)。主要分為高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫與低溫液化儲(chǔ)氫。
化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)是利用儲(chǔ)氫介質(zhì)在一定條件下能與氫氣反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,主要包括有機(jī)液體儲(chǔ)氫、液氨儲(chǔ)氫、配位氫化物儲(chǔ)氫、無(wú)機(jī)物儲(chǔ)氫與甲醇儲(chǔ)氫。

其他儲(chǔ)氫方式如吸附儲(chǔ)氫,利用金屬合金、碳質(zhì)材料、金屬框架物等作為吸附材料儲(chǔ)氫。還有水合物法儲(chǔ)氫,讓氫氣在低溫、高壓條件下,生成固體水合物。
近日,德國(guó)電子加速器的科學(xué)家提出了一種新的儲(chǔ)氫方法,將氫儲(chǔ)存在由貴金屬鈀制成的微小納米粒子中,這種粒子直徑僅為1.2納米。中心由稀有貴金屬銥制成,包裹在一層鈀中,外面涂有氫氣。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),氫粘附在納米顆粒的表面,幾乎沒(méi)有滲透到內(nèi)部。
并且,回收儲(chǔ)存的氫氣只需給予少量熱量,氫就會(huì)從粒子表面迅速釋放出來(lái),因?yàn)闅怏w分子不必從簇內(nèi)部推出。
有學(xué)者認(rèn)為,目前要使氫能得到廣泛應(yīng)用,需要開發(fā)高效、便捷的儲(chǔ)氫技術(shù)。而且儲(chǔ)氫的技術(shù)不能只考慮儲(chǔ)氫量的多寡,還要考慮原材料成本高不高,釋放氫氣難不難,是否需要溫度限制,材料是否具備循環(huán)利用的特性等。
此次研究人員認(rèn)為,新型儲(chǔ)氫技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用之前仍需克服一些困難,比如確定使用該技術(shù)可以達(dá)到儲(chǔ)氫所需密度,并且繼續(xù)尋找更合適的儲(chǔ)氫載體。