Molekulární „pastičky“ na skladování vodíku

Tankování jednoho z možných typů pohonu pro auta budoucnosti: vodíku, v sobě skrývá drobný problém – plyn je totiž poměrně těžké skladovat. Američtí chemici proto nedávno vylepšili již starší nápad uskladňovat vodík v molekulárních „pastičkách“, drobných prostůrcích uvnitř zvláštních sloučenin. Tankování jednoho z možných typů pohonu pro auta budoucnosti: vodíku, v sobě skrývá drobný problém – plyn je totiž poměrně těžké skladovat. Američtí chemici proto nedávno vylepšili již starší nápad uskladňovat vodík v molekulárních „pastičkách“, drobných prostůrcích uvnitř zvláštních sloučenin.

Se skladováním vodíku je skutečně problém. Aby byl udržen v kapalné formě, musel by být podchlazen na teplotu okolo -2500C. Náklady na energii pohánějící obrovské chladiče by pak pochopitelně cenu paliva opět zvýšily.

Druhou možností, jak vodík na tankovacích stanicích uchovávat, je stlačit jej. I ten nejlépe stlačený vodík však vyžaduje poměrně velký prostor, nemluvě již o otázkách bezpečnosti a v neposlední řadě opět o nákladech, nutných k provozu stlačovacích zařízení.

Chemici proto již delší dobu experimentují se způsobem jeho ukládání, který by fungoval na principu molekulární pastičky. Molekuly vodíku se zkrátka uskladní uvnitř molekulárních řetězců tvořených uhlíkem, kyslíkem a vodíkem, které jsou propojeny kovovými ionty.

Tyto molekulární „skladovací prostory, které chemici nazývají metal-organické sítě (MOF), váží vodík jen velmi lehkými vazbami. Stačí je proto jen lehce zahřát a vodík se z nich snadno uvolní.

Do dnešní doby se užívaly MOF zejména na bázi benzenových komponent, vyráběné zejména z ropy. Ty však mohou být jednak toxické, jednak obtížně vyrobitelné. Chemik Fraser Stoddard se svým týmem z univerzity v Evanstonu v americkém státě Illinois však nedávno našel způsob, jak takové jednoduché pastičky na vodík vyrobit lacině z běžně dostupných surovin.

Jeho molekuly jsou krychlového tvaru, složené z látky gamma-cyclodextrinu, prstence složeného z glukózy. Chemici zjistili, že skladovací prostůrky se vytvářejí díky symetrii glukózových prstenců. V přítomnosti alkoholu a vody jsou drženy pohromadě ionty draslíku.

Jsou-li alkohol a voda odstraněny, je výsledný materiál prostorný i stabilní. Jeden gram této látky poskytne povrchový prostor o celkové ploše asi 1300 čtverečních metrů, tedy zhruba ekvivalentu šesti a půl tenisových hřišť.

Zajímavostí je, že bakteriemi produkovaný gamma-cyclodextrin je běžně používán jako dochucovadlo. Nové „skladovací prostory“ pro vodík jsou tak v podstatě jedlé a chutné!

Autor: Roman Kopytar
Rubriky:  Technologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Bezpečnostní rám z VUT automaticky pozná, zda má pracovník správné ochranné vybavení

Bezpečnostní rám z VUT automaticky...

Přilba, rukavice, bezpečnostní postroj a zaměstnanec po schválení systémem...
Policejní reakce na COVID-19: Helmy mužů zákona odhalí zvýšenou teplotu

Policejní reakce na COVID-19: Helmy...

Policisté v mnoha zemích světa zahájili testování nových služebních helem,...
Rána jako z děla! Odborníci pracují na dělostřelecké munici s ramjetovým pohonem

Rána jako z děla! Odborníci pracují...

Americká armáda si brousí zuby na další zajímavé vylepšení jedné ze...
Útoky na nemocnice neustanou

Útoky na nemocnice neustanou

Opakované útoky hackerů na české nemocnice neustanou ani po zmírnění...
Muskův Starship SN4 je na dobré cestě k prvnímu letu

Muskův Starship SN4 je na dobré...

Představitelé Muskovy americké technologické společnosti SpaceX mají důvod...
Jak přelstít technologii? Americká armáda chce svěřit komunikaci zvířatům

Jak přelstít technologii? Americká...

Významný podíl zvířat na komunikaci mezi vojenskými jednotkami býval...
Technologie budoucnosti

Technologie budoucnosti

Podle aktuálních údajů poskytuje 5G síť o řád vyšší přenosovou kapacitu,...
Americký projekt v nouzi? S vývojem kolejnicového děla to vypadá bídně…

Americký projekt v nouzi? S vývojem...

Měla to být další úžasná novinka amerických ozbrojených složek. Jenže...
Chytré české nabíječky elektromobilů samy komunikují se sítí

Chytré české nabíječky...

Žďárský DEL během letošního dubna uvedl na trh novou generaci chytrých nabíjecích...
Biometan z Rapotína jako první odebírá innogy

Biometan z Rapotína jako první...

Odpadová bioplynová stanice EFG Rapotín BPS jako první v ČR vyrábí...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pozoruhodná encyklopedie začala vznikat před 360 lety

Pozoruhodná encyklopedie začala...

Rozsáhlou zemědělskou encyklopedii Georgica curiosa začal psát její autor v...
Další holčička

Další holčička

Po šesti týdnech, jež uplynuly od narození první letošní sloní...
Náhled do jednoho z nejvyšších mrakodrapů pevninské Číny

Náhled do jednoho z nejvyšších...

Všichni v Šanghaji znají „otvírák“ neboli jednu z nejimpozantnějších...
Chytré české nabíječky elektromobilů samy komunikují se sítí

Chytré české nabíječky...

Žďárský DEL během letošního dubna uvedl na trh novou generaci chytrých nabíjecích...
Změnu městského znaku nařizuje panovnice za trest

Změnu městského znaku nařizuje...

Česká královna vdova Barbora Celská zastavuje roku 1444 město Jaroměř Jiřímu z Poděbrad. Měšťany tak chce...
Čeští herci, co se prosadili v zahraničí

Čeští herci, co se prosadili v...

Českých herců, které znají i za hranicemi, není...
Tábor odjel z Tábora pryč

Tábor odjel z Tábora pryč

Za zdánlivě banální větou v nadpisu se skrývá výrazný úspěch ZOO Tábor,...
Změří každému teplotu

Změří každému teplotu

Dvě termovizní kamery, které se na Energetickém ústavu Fakulty strojního...
Erby královských věnných měst: Přivlastnil si Hradec Králové neprávem jméno krále?

Erby královských věnných měst:...

Stará místní kronika tvrdí, že velké G ve znaku Hradce Králové značí počáteční písmeno jména Girzik, tedy...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.