2 -les technologies compatibles sont devenues une priorité absolue. Cependant, la route est cahoteuse, et de nombreuses limitations techniques doivent être aplanies.
"L'hydrogène est la plus petite molécule de la nature, et trouver des moyens réalisables de le stocker est un problème critique pour réaliser une économie de l'hydrogène, " déclare le professeur agrégé Youngjune Park du Gwangju Institute of Science and Technology (GIST) en Corée. Contrairement aux hydrocarbures, H pur 2 doit être stocké à une pression extrêmement élevée (> 100 atmosphères) ou à basse température (20 °C). Naturellement, cela représente un énorme obstacle économique pour H 2 espace de rangement. Mais et si nous pouvions piéger H 2 à l'intérieur de cristaux ressemblant à de la glace pour rendre le stockage et le transport moins exigeants ?
Ces cages moléculaires existent dans la nature et sont appelées « hydrates de clathrate ». Ce sont des composés solides à base d'eau avec des cavités pouvant accueillir diverses molécules. Le groupe du Dr Park au GIST a fait des recherches sur l'utilisation d'hydrates de clathrate comme vaisseaux pour H 2 espace de rangement. Cependant, l'enclatration de H pur 2 est encore un processus lent qui nécessite également des conditions de température et de pression extrêmes.
Dans une étude récente publiée dans le volume 141, le numéro imprimé de mai 2021 de Examens énergétiques renouvelables et durables , Le groupe du Dr Park a exploré une solution réalisable à ce problème. Au lieu d'essayer de former des hydrates de clathrate à partir de H pur 2 , des chercheurs précédents ont suggéré de le mélanger avec du gaz naturel, qui a été expérimentalement montré pour favoriser l'enclatration dans des conditions plus douces. Pour améliorer cette stratégie, l'équipe de scientifiques du GIST s'est attachée à trouver le meilleur mélange hydrogène-gaz naturel (HNGB) pour la formation écoénergétique d'hydrates de clathrate. À cette fin, ils ont systématiquement étudié les hydrates de clathrate produits à partir de HNGB avec différentes concentrations de méthane, éthane, et l'hydrogène. Ils ont soigneusement analysé la cinétique et la structure de formation du clathrate et la distribution des molécules piégées.
L'équipe a pu identifier les concentrations de gaz précises à quel point le méthane et l'éthane, jouant le rôle de modulateurs thermodynamiques, améliorer au mieux le H 2 capacité de stockage des hydrates de HNGB. Même dans des conditions de pression et de température modérées (100 atmosphères et 8 °C, respectivement), les scientifiques ont atteint le maximum théorique H 2 stockage possible pour deux types de cages d'hydrate de clathrate :deux et quatre H 2 molécules dans de petites et grandes cages, respectivement. Cet exploit n'avait pas été signalé auparavant, et les résultats sans précédent de cette étude pourraient ainsi aider à la conception de supports de stockage d'hydrates de HNGB.
Le Dr Park observe, « Les hydrates de clathrate et les HNGB pourraient constituer une solution raisonnable à moyen terme pour stocker ce que l'on appelle l'hydrogène « bleu », qui est de l'hydrogène produit à l'aide d'une technologie basée sur les combustibles fossiles mais avec un minimum de CO 2 émissions." Aujourd'hui, l'hydrogène bleu est trois fois moins cher à produire que l'hydrogène « vert » respectueux de l'environnement. Par conséquent, les résultats de cette étude peuvent contribuer à faciliter la transition progressive des énergies fossiles vers l'hydrogène, qui est notre clé pour un avenir durable.
