Than thường không được coi là nguồn nhiên liệu sạch, nhưng nó có thể có vai trò trong việc thúc đẩy năng lượng xanh hơn. Các nhà nghiên cứu nói rằng nó có thể là một vật liệu tuyệt vời để lưu trữ khí hydro, một trong những nguồn nhiên liệu sạch hứa hẹn nhất hiện đang được khám phá.
Không còn nghi ngờ gì nữa, hydro hứa hẹn sẽ là nguồn năng lượng sạch của tương lai (mặc dù nó gây ra một số vấn đề tiềm ẩn ). Suy cho cùng, khi được sử dụng làm nhiên liệu, sản phẩm duy nhất của nó là nước. Tuy nhiên, điều vẫn còn là một câu hỏi nổi bật về việc sử dụng nó là làm thế nào để lưu trữ nó. Hydro rất dễ cháy và việc tìm cách chứa nó một cách an toàn đã được chứng minh là một thách thức khá lớn đối với các nhà nghiên cứu.
Chúng tôi đã thấy những nỗ lực được đưa ra có thể dẫn đến việc ngăn chặn khí ở dạng bột , bột nhão , hộp mực , nhưng tại thời điểm này, các giải pháp lưu trữ hydro vẫn còn nằm trong lĩnh vực lý thuyết hơn là thực tế. Thêm vào loại đầu tiên là một ý tưởng đáng ngạc nhiên từ các nhà nghiên cứu tại bang Pennsylvania, họ đề xuất sử dụng than đá – vâng, than đá – làm loại pin có thể chứa hydro.
Người ta biết rằng than có khả năng lưu trữ khí metan rất tốt vì nó bám vào vật liệu thông qua một quá trình được gọi là hấp phụ . Các nhà nghiên cứu cho biết chất lượng than này cũng sẽ chuyển thành hydro.
Để kiểm tra lý thuyết này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo thiết bị tạo áp suất đặc biệt để ép hydro vào than.
Shimin Liu, phó giáo sư kỹ thuật năng lượng và khoáng sản tại bang Pennsylvania, cho biết: “Chúng tôi đã thực hiện một thiết kế rất mới lạ và đầy thách thức. “Phải mất nhiều năm để tìm ra cách thực hiện điều này một cách chính xác. Chúng tôi phải thiết kế hợp lý một hệ thống thử nghiệm, thử và sai dựa trên kinh nghiệm trước đây của chúng tôi với than và đá phiến.”
Khi phân tích 8 loại than khác nhau trên khắp nước Mỹ, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vật liệu này thực sự có khả năng lưu trữ hydro đặc biệt tốt. Loại tốt nhất trong nhóm là than bitum có độ bay hơi thấp được tìm thấy ở Virginia và than antraxit từ Pennsylvania. Tính năng bẫy khí của than dựa trên thành phần phân bón độc đáo của nó.
Liu nói: “Nhiều người định nghĩa than là đá, nhưng nó thực sự là một loại polymer. “Nó có hàm lượng carbon cao với nhiều lỗ nhỏ có thể lưu trữ nhiều khí hơn. Vì vậy, than giống như một miếng bọt biển có thể chứa nhiều phân tử hydro hơn so với các vật liệu phi carbon khác”.
Nghiên cứu sâu hơn sẽ đi sâu hơn vào ý tưởng coi than là vật chứa hydro khi các nhà nghiên cứu kiểm tra tính thấm và độ khuếch tán của vật liệu. Điều này sẽ giúp họ hiểu được tốc độ bơm hydro vào và ra khỏi các loại than khác nhau nhanh như thế nào, từ đó có thể tạo ra các “pin” hydro dựa trên than hiệu quả. Liu cũng chỉ ra rằng nghiên cứu này có thể mang lại hy vọng cho những cộng đồng bị ảnh hưởng nặng nề do việc chuyển đổi sử dụng than đá.
Ông nói: “Trong quá trình chuyển đổi năng lượng, chính các cộng đồng than đá thực sự bị ảnh hưởng nhiều nhất về mặt kinh tế. “Đây chắc chắn là cơ hội để tái sử dụng vùng than. Họ đã có chuyên môn – kỹ sư năng lượng và kỹ năng. Nếu chúng ta có thể xây dựng cơ sở hạ tầng và thay đổi cơ hội kinh tế của họ – tôi nghĩ đó là điều chúng ta nên xem xét.”
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Năng lượng ứng dụng .