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
reklama

Související články

SpaceX a pizza: Bývalý zaměstnanec...

Jistý Benson Tsai, který v minulosti působil ve SpaceX, nedávno založil...

Houstone, problém vyřešen

Americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) se podílí na přípravě...

Zlom v asistovaných sebevraždách:...

V pátek 7. ledna se v Kolumbii uskutečnila první asistovaná sebevražda člověka,...

Česká stopa na oběžné dráze: Raketa...

Včerejšek byl pro české vědce i pro celou naší vlast malým svátkem. Dvě...

Zlatá rybka na kolečkách

Je řízení auta a jiných strojů výsadou člověka, nebo umělé...

Křest letošního roku: Vrtulník...

Malý, ale šikovný. Asi tak by se dal popsat technologický skvost...

Takové to autonomní farmaření…...

Ani přetrvávající pandemie covidu nedokázala zatnout tipec hojně...

Německá ekokontroverze: Země...

Na sklonku roku 2021 došlo v Německu k významné události, která...

Zpráva pomocí myšlenek: Australan s...

Dvaašedesátiletý Australan Philip O’Keefe, který trpí těžkou...

Televizní reklama snů? Japonský vědec...

Ten pocit známe všichni. V televizi právě běží reklama na luxusní...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Výkupné za bohatého dědice

Výkupné za bohatého dědice

Zmlátili ho a připoutali ho řetězem v nějaké tmavé díře, kde pořád...
16. ročník programu L’Oréal-UNESCO Pro ženy ve vědě byl zahájen

16. ročník programu L’Oréal-UNESCO...

Pandemie Covid-19 ovlivnila celý svět, samozřejmě i ten vědecký. Ještě více se...
Urologové otevírají v lednu ambulance v boji proti rakovině prostaty

Urologové otevírají v lednu...

Desítky urologů po celé republice otevřou v týdnu od 24. ledna své...
Svět zločinu: Utrpení v drápech Černého pantera

Svět zločinu: Utrpení v drápech...

Ztichlým výstavným domem se uprostřed noci tiše plíží maskovaný muž....
Oskar Schindler: Dobrodinec nebo vychytralý vyděrač a otrokář?

Oskar Schindler: Dobrodinec nebo...

Desítky německých podnikatelů stáhly vězně do bezpečných oblastí a...
Kdo vynalezl burrito? Prý Kim Čong-Il!

Kdo vynalezl burrito? Prý Kim...

Populární burrito je podle mnohých z nás tradičním mexickým jídlem....
Omikron od delty rozezná jedině PCR test, říkají odborníci

Omikron od delty rozezná jedině PCR...

Na Česko se valí vlna omikronu. Jak ale rozeznat jeho příznaky od dosud...
Pomohly jim přečkat dobu sucha

Pomohly jim přečkat dobu sucha

Odborníci z University of California v Riverside ve své nové...
John Couey: Svou oběť pohřbil zaživa

John Couey: Svou oběť pohřbil...

Devítiletá Jessica Marie Lunsfordová prožila v posledních chvílích svého života...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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