這一突破可能會(huì)將危險(xiǎn)、昂貴的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施變成廉價(jià)的粉末。

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任何綁過(guò)氣球的人都知道儲(chǔ)存氣體有多難。大規(guī)模地做需要更多的精力，這嚴(yán)重影響了能源行業(yè)的發(fā)展。氫燃料和碳捕獲的出現(xiàn)只會(huì)使這個(gè)問(wèn)題成為一個(gè)更突出的問(wèn)題。

更棘手的是分離氣體混合物——比如化石燃料開(kāi)采和煉油排放的各種碳基氣體。對(duì)于分離和存儲(chǔ)，工業(yè)領(lǐng)域通常依賴(lài)于冷卻氣體，直到它們變成液體，這是一個(gè)能源和資源密集型的過(guò)程。

但澳大利亞研究人員的突破可能會(huì)改變這種情況。他們的方法在室溫和壓力下工作，只需要一點(diǎn)氮化硼和一些滾珠軸承。

到目前為止，研究人員已經(jīng)表明，它可以分離不同類(lèi)型的碳?xì)浠衔餁怏w，如甲烷和乙炔，然后可以清潔有效地儲(chǔ)存。它也可以對(duì)氫氣或二氧化碳起作用。

該技術(shù)使用一種稱(chēng)為氮化硼的化合物，這種化合物由硼和氮制成。氮化硼粉末與氣體一起放入球磨機(jī)——旋轉(zhuǎn)研磨機(jī)中。

迪肯大學(xué)前沿材料研究所研究員Srikanth Mateti博士表示：“當(dāng)他們第一次將這些碳?xì)浠衔锓湃氲饡r(shí)，氣體完全消失了。”

結(jié)果非常不尋常，以至于Mateti和他的同事們不得不重復(fù)幾次，然后才確信這不是一個(gè)錯(cuò)誤。

“然后他們又試了20次，30次。為什么會(huì)發(fā)生這種情況？是實(shí)驗(yàn)，還是煤氣泄漏，密封得不好嗎？他們調(diào)整了每個(gè)參數(shù)，但結(jié)果仍然表現(xiàn)得一樣?！?/p>

研究人員意識(shí)到，他們的氮化硼可以很好地與一些氣體結(jié)合。它結(jié)合的氣體是被稱(chēng)為“烯烴”和“烷基”的化合物——乙炔是一種常見(jiàn)的燃料，是一種烷烴。

他們能夠找出這方面的化學(xué)原因。

氮的電子結(jié)構(gòu)和某些氣體分子的結(jié)構(gòu)匹配。

氮化硼和球磨機(jī)的組合產(chǎn)生了機(jī)械化學(xué)反應(yīng)，將烯烴和烷烴氣體吸收到粉末中。但它忽略了其他氣體——比如甲烷。

這意味著在化學(xué)上非常相似的甲烷和乙炔的混合物可以很容易地分離。這也意味著乙炔可以以粉末形式安全地從一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。

當(dāng)粉末在真空中加熱時(shí)，它會(huì)再次釋放氣體。

氮化硼粉末是可重復(fù)使用的。整個(gè)過(guò)程非常節(jié)能，每秒僅使用約80千焦耳來(lái)儲(chǔ)存1000升天然氣。

雖然研究人員已經(jīng)證明了這種對(duì)乙炔和乙烯有效，但他們相信它可以適應(yīng)儲(chǔ)存其他氣體——如氫氣或二氧化碳。

該系統(tǒng)還將致力于在用于燃料電池之前從氫中分離和去除碳雜質(zhì)?！叭绻麣錃獠皇羌儍舻?，它將摧毀燃料電池。所以需要某種凈化系統(tǒng)。”

研究人員能夠在他們的實(shí)驗(yàn)室里輕松地分離幾升氣體。因?yàn)樗褂靡环N常見(jiàn)的工業(yè)方法，所以它應(yīng)該是一個(gè)簡(jiǎn)單的擴(kuò)展過(guò)程。

我們只需要優(yōu)化一些參數(shù)。比如氣體的含量。

該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為該過(guò)程提交了臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)，并希望在工業(yè)規(guī)模上進(jìn)行試點(diǎn)。

一篇描述他們發(fā)現(xiàn)的論文發(fā)表在《今日材料》上。

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