Il existe une volonté de remplacer les combustibles fossiles dans la production d'électricité et les transports par des alternatives durables. Une approche qui a été discutée au cours des dernières décennies est un futur zéro carbone, économie de l'hydrogène dans laquelle l'hydrogène est généré à partir d'énergies renouvelables et utilisé pour alimenter les piles à combustible dans les voitures. Les piles à combustible sont essentiellement des batteries électriques qui peuvent être alimentées en énergie chimique en continu pour produire de l'électricité. Malheureusement, L'hydrogène gazeux est une substance dangereuse et le stockage en toute sécurité dans un réservoir de carburant dans un tel véhicule a été un obstacle aux progrès dans ce domaine.

Maintenant, Saumen Dutta et Sri Harshith Dosapati du Vellore Institute of Technology de l'Université VIT, au Tamil Nadu, Inde, ont discuté de la manière dont le stockage d'hydrogène pourrait être intégré dans la pile à combustible des véhicules elle-même. Écrire dans Progrès en écologie industrielle - Une revue internationale , l'équipe explique à quel point le passage aux énergies renouvelables est désormais d'une importance primordiale compte tenu des émissions de carbone et de leur impact sur le climat, ainsi que de la probabilité que les sources de combustibles fossiles deviennent de plus en plus rares ou inaccessibles pour des raisons géologiques et politiques.

Les travaux de l'équipe se concentrent sur les nanotubes de carbone en tant qu'option de stockage de l'hydrogène par opposition à la simple pression du gaz qui présente un risque d'explosion. Les nanotubes de carbone fourniraient une vaste surface dans un petit volume sur laquelle les molécules d'hydrogène seraient adsorbées sous une forme beaucoup plus stable que le gaz sous pression. Ils écrivent qu'ils ont atteint un niveau d'absorption d'un peu plus de 1,14 pour cent en poids à 50 mégapascals de pression à la température relativement douce de 283 Kelvin, nominalement environ 10 degrés au-dessus de la température ambiante. L'équipe a utilisé des nanotubes de carbone dopés au germanium pour y parvenir.

Ils ont ensuite couplé ce système de stockage à une pile à combustible et ont pu démontrer un débit constant d'hydrogène dans la pile à combustible. La cellule pourrait consommer cette source d'énergie chimique et développer régulièrement plus de 10 kilowatts de puissance.

Dans un véhicule de travail, l'équipe explique que des matériaux composites légers pourraient être utilisés pour contenir la poudre de nanotubes de carbone dopé et pour assurer le maintien de la pression afin de faciliter le stockage. Une partie de l'énergie produite serait nécessaire pour maintenir le contenu du réservoir de carburant intégré à la température de stockage requise de 283 Kelvin. Évidemment, dans les climats plus chauds, cela nécessiterait une proportion beaucoup plus faible de la production de la pile à combustible que ce qui serait nécessaire lors de la conduite par temps froid. L'optimisation des procédés de synthèse et de fabrication d'une telle méthode de stockage la rapprocherait de la viabilité économique.