Det finns en strävan att ersätta fossila bränslen i kraftproduktion och transporter med hållbara alternativ. Ett tillvägagångssätt som har diskuterats under de senaste decennierna är en framtida koldioxidfri, väteekonomi där väte genereras från förnybara energikällor och används för att mata bränsleceller i bilar. Bränsleceller är i huvudsak elektriska batterier som kontinuerligt kan matas med kemisk energi för att generera elektricitet. Tyvärr, Vätgas är ett farligt ämne och därför har säker förvaring i en bränsletank i ett sådant fordon varit en vägspärr för framsteg på detta område.

Nu, Saumen Dutta och Sri Harshith Dosapati från Vellore Institute of Technology vid VIT University, i Tamil Nadu, Indien, har diskuterat hur vätelagring kan integreras i själva fordonets bränslecell. Skriver in Progress in Industrial Ecology—An International Journal , teamet förklarar hur övergången till förnybart nu är av största vikt med tanke på koldioxidutsläppen och deras inverkan på klimatet samt sannolikheten att fossila bränslekällor kommer att bli alltmer knappa eller otillgängliga av geologiska och politiska skäl.

Teamets arbete fokuserar på kolnanorör som ett lagringsalternativ för väte i motsats till att bara trycka gasen som kommer med risk för explosion. Kolnanorör skulle ge en stor yta inom en liten volym på vilken vätemolekyler skulle adsorberas till en mycket mer stabil form än trycksatt gas. De skriver att de har uppnått upptag på en nivå av drygt 1,14 viktprocent vid 50 megapascal tryck vid den relativt milda temperaturen 283 Kelvin, nominellt cirka 10 grader över rumstemperatur. Teamet använde germaniumdopade kolnanorör för att uppnå detta.

De kopplade sedan detta lagringssystem till en bränslecell och kunde visa ett konstant flöde av väte in i bränslecellen. Cellen skulle kunna förbruka denna kemiska energikälla och stadigt utveckla mer än 10 kilowatt effekt.

I ett fungerande fordon, teamet förklarar att lättviktskompositmaterial kan användas för att innehålla det dopade kolnanorörspulvret och för att säkerställa att trycket upprätthålls för att underlätta lagring. En del av den genererade kraften skulle behövas för att hålla innehållet i den integrerade bränsletanken vid den erforderliga lagringstemperaturen på 283 Kelvin. Självklart, i varmare klimat skulle detta kräva en mycket mindre andel av bränslecellseffekten än vad som skulle behövas när man kör i kyla. Optimering av syntes- och tillverkningsförfarandena för en sådan lagringsmetod skulle föra den närmare ekonomisk lönsamhet.