Forskare från University of Alicante's Advanced Materials Laboratory har skapat ett optimalt, billigt metanlagringssystem. Laget, ledd av UA professor i oorganisk kemi Joaquín Silvestre, har använt ett MOF-material (mycket poröst metallorganiskt ramverk). I porerna i detta material, det är möjligt att skapa de förutsättningar som krävs för att replikera gasstrukturer under havet, där miljontals ton naturgas lagras inuti isliknande strukturer.

Detta system erbjuder ett alternativ för naturgastransport och naturgasdrivna fordon, som privata bilar, bussar och fartyg. Den är baserad på millimetriska iskristaller som lagrar gas, dvs fånga den och håll den stabil.

Den största fördelen med dessa nanomaterial, Silvestre förklarar, är att med dem kan temperaturen sänkas till 2 ° C, och tryck till cirka 60 bar. "För att vätska naturgas och transportera den med båt till olika länder från dess källa, den måste vara vid -162 ° C och vid höga tryck. Komprimerade gasdrivna bussar, omvänt, kräver ett tryck på 250 bar. Med systemet utvecklat i denna studie, dessa två hinder kan övervinnas, eftersom tryck- och temperaturförhållandena är mer gynnsamma.

Detta fynd, publicerad i Journal of the American Chemical Society , resultat från samarbetet mellan forskare från Saudiarabiens King Abdullah University (KAUST), Marockos Mohammed VI Polytechnic University, USA:s Oak Ridge National Laboratory och ALBA synkrotronstrålningsaccelerator i Barcelona.

Bakgrund

MOF-material utvecklades först i mitten av 1990-talet. Än så länge, mycket lovande resultat har uppnåtts på så olika områden som CO ₂ fånga, metanlagring, vattenbehandling, sensorer eller biomedicin, bland andra.

På senare tid, studier som leds av forskare från Saudiarabien har gjort det möjligt att syntetisera nya MOF -material med extremt hög vattenabsorptionskapacitet (upp till 200 gånger deras vikt). "Dessa hydrolytiskt stabila material har föreslagits som system som kan fånga vatten från miljön i torra områden, till exempel under fuktiga nätter i Medelhavets kustområden, som senare omvandlas till rent flytande vatten som kan drickas på dagtid, "Joaquín Silvestre belyser.

I det här sammanhanget, UA -forskaren påpekar, "när jag fick veta att mina kollegor från Saudiarabien och Marocko hade utformat perfekta strukturer som kunde lagra den mängden vatten i sina porer, Jag bad dem om prover. De skickade mig två typer av material med, respektive, mycket små och lite större hålrum. Vi kontrollerade att med materialet med de mindre hålrummetan kan metan inte bilda kristallen, men med den med större hålrum kan den. "

Baserat på det här, den UA-ledda studien har kunnat använda den stora mängden adsorberat vatten i hålrummen i dessa MOF-material för att skapa optimala metanlagringssystem. Enligt UA -experten "genom att efterlikna naturen, dessa MOF -material har använts som nanoreaktorer för att uppmuntra tillväxten av isolerade metanhydratkristaller, på ett sådant sätt att varje por i moderstrukturen innehåller en enda kristall av hydratiserad gas. "

Enligt detta tillvägagångssätt, metanlagringskapaciteten för dessa material kan ökas med mer än 50% jämfört med samma system på torr basis. Viktigast, belastnings-/lossningstryckbandet är mycket litet, vilket innebär att gas kan sättas i en behållare vid ett lägre tryck och frigöras genom att sänka sådant tryck.

Med denna minskning, förutom dess stabilitet vid en temperatur på 2 ° C som lätt nås, kostnaderna är lägre. Förutom, UA -professorn tillägger att "nuförtiden, naturgasdrivna fordon kräver en mycket kraftfull och dyr kompressor, som bara vissa bensinstationer har råd med. Dock, genom att minska trycket till 60 bar, en inhemsk kompressor skulle räcka för lagringsändamål. Vi har redan naturgas hemma, så bilen kan laddas i garaget, " han säger.