①美國科學家發(fā)現，煤炭可能是一種潛在的儲氫方式；

②向煤中注入氫氣會導致氫氣被煤吸收或粘在煤上；

③人們可以在需要的時候，再將甲烷或氫氣抽出來。

(資料圖)

近年來，科學家一直開發(fā)氫氣作為清潔能源，以遏制全球對化石燃料的依賴。近期，美國賓夕法尼亞州立大學的科學家團隊在存儲氫氣方面取得了突破。

他們發(fā)現，煤炭可能是一種潛在的儲氫方式，就像電池儲存能源供未來使用一樣，解決了發(fā)展清潔能源供應鏈的一個主要障礙。

賓夕法尼亞州立大學能源與礦物工程副教授Shimin Liu說：“我們發(fā)現煤炭可以成為一種‘地質氫電池’。你可以注入并儲存氫能，當你需要的時候就可以使用它。”

氫是一種清潔燃燒的燃料，有望用于交通、發(fā)電和制造業(yè)等能源密集型行業(yè)。但科學家們表示，要建立氫基礎設施，使其成為一種負擔得起的可靠能源，還有很多工作要做。

其中，我們需要開發(fā)一種儲存氫的方法，但目前的方法既昂貴又低效。科學家們說，地質構造是一個有趣的選擇，因為它們可以儲存大量的氫氣，以滿足每日或季節(jié)性變化時高峰和低谷的能源需求。

Liu指出：“人們對煤炭進行了充分的研究，近半個世紀以來，我們一直在從煤炭中商業(yè)生產天然氣，我們理解這個過程。我們還有一些基礎設施。我認為，煤炭將是進行地質氫氣儲存的合乎邏輯的地方?！?/p>

為了驗證這一點，科學家們分析了來自美國各地煤田的八種煤，以更好地了解它們的吸附和抽離氫氣的潛力，或者說，了解它們究竟能容納多少氫。

他們的研究成果已于近期發(fā)表在了《應用能源》上?？茖W家們報告說，所有八種煤都表現出相當大的吸附性能，其中來自弗吉尼亞州東部的低揮發(fā)性煙煤和賓夕法尼亞州東部的無煙煤在測試中表現最好。

Liu說：“從科學的角度來看，煤炭很有可能成為地質儲存的最佳選擇。我們發(fā)現，煤炭的表現優(yōu)于其他地層，因為它可以容納更多的儲量，它擁有現有的基礎設施，并且在全國各地和人口稠密地區(qū)附近廣泛使用?！?/p>

研究發(fā)現，枯竭的煤層氣儲層可能是最好的選擇。這些煤層含有甲烷等非常規(guī)天然氣，在過去幾十年里已成為化石燃料能源的重要來源。甲烷附著在煤的表面，這一過程被稱為“吸附”。

同樣，向煤中注入氫氣會導致氫氣被煤吸收或粘在煤上?？茖W家們說，這些地層的頂部通常有一層頁巖或泥巖，起到密封的作用。人們可以在需要的時候，再將甲烷或氫氣抽出來。

根據實驗結果，科學家們確定無煙煤和半無煙煤是枯竭煤層中儲氫的良好候選者，而低揮發(fā)性煙煤是含氣煤層的更好候選者。研究人員指出，在煤礦社區(qū)開發(fā)儲氫可以為這些地區(qū)帶來新的經濟機會，同時也有助于建立國家級的儲氫基礎設施。