Новый материал для хранения природного газа

Автомобили на природном газе выбрасывают в атмосферу на 6-10% меньше вредных веществ, чем  бензиновые. Кроме того, газ дешевле нефтяного топлива, меньше изнашивает двигатель и катализатор выхлопной системы. Однако не все водители ходят возить в своей машине хрупкие баллоны со сжиженным газом, которые могут потерять герметичность и даже взорваться, особенно в случае ДТП или перелива.  Профессор химии и биомолекулярной инженерии Джеффри Лонг (Jeffrey Long) и его команда нашли способ безопасного ранения природного газа.

Современные автомобильные системы хранения газового топлива слишком громоздкие, сложные и более опасные, чем бак с бензином

Одна из основных проблем газового топлива — способ хранения. При нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре бак с газом содержит намного меньше энергии, чем аналогичный бензиновый. Приходится сжимать и сжижать газ, что требует больших затрат энергии и применения прочных громоздких баллонов, которые занимают в автомобиле слишком много места.

Новый класс пористых материалов решает эту проблему. Синтетические металл-органические структуры (MOFs) позволяют хранить тот же объем газа при  гораздо меньшем давлении. Новый адсорбционный бак представляет собой пористый материал с очень большой площадью поверхности. Молекулы газа "цепляются" за поверхность материала, что позволяет в несколько раз снизить давление в баке. Так, в современных баллонах со сжиженным газом давление составляет 250 атмосфер, а  с помощью MOFs Джеффри Лонг планирует снизить его до 35-65 атмосфер. Возможность хранения газа при 35 атмосферах означает, что  автомобиль можно будет заправлять от обычной бытовой газовой трубы. Понадобится лишь простой недорогой компрессор. Также, топливный бак MOFs намного безопаснее, поскольку находится под небольшим давлением и отдает газ медленнее, чем обычный баллон.

В настоящее время ученым остается преодолеть лишь один недостаток новой системы хранения: слишком медленную отдачу  газа. MOFs  очень цепко держат молекулы газа, поэтому такой бак отдает газ под давлением всего 5-6 атмосфер. Это минимальное давление, при котором может работать двигатель внутреннего сгорания, поэтому пока баки MOFs пока подходят лишь для некоторых автомобилей с маломощными моторами. Исследования показывают, что эту проблему можно решить, но для этого понадобятся дополнительные эксперименты.