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

BMW Group zrychluje udržitelnou těžbu lithia

BMW Group zrychluje udržitelnou...

BMW Group bude v příštích letech urychlovat expanzi elektromobility. Očekává...
Hasiči budou mít nové pomocníky

Hasiči budou mít nové pomocníky

V posledních letech se na první příčky popularity na poli technologie dostaly...
Nové technologie pro budoucnost jaderné energetiky

Nové technologie pro budoucnost...

Využívání energie z jádra se stalo přirozenou součástí energetického...
Toyota vyrábí v Austrálii zelený vodík

Toyota vyrábí v Austrálii zelený...

Toyota otevřela v australském státě Victoria první komerční podnik na...
Železné žihadlo v akci! Čím je výjimečný zbrusu nový izraelský minomet?

Železné žihadlo v akci! Čím je...

Je tomu sotva pár dní, co se izraelské ministerstvo obrany pochlubilo světu...
CEITEC přilákal špičkového zahraničního vědce na VUT

CEITEC přilákal špičkového...

Výzkum Erica D. Glowacki je přímo motivovaný aplikacemi v medicíně. Jeho...
FUTTEC i pro využití v extrémních zimních podmínkách

FUTTEC i pro využití v extrémních...

Nepříznivé klimatické podmínky, které v uplynulých týdnech potrápily...
Výzkumníci z FIT VUT vyvinuli novou metodu pro rozšířenou realitu

Výzkumníci z FIT VUT vyvinuli novou...

Chcete si v přírodě vyfotit hezký snímek mobilem. Namíříte kameru na...
Emirates otestuje mobilní aplikaci TrustOne

Emirates otestuje mobilní...

Společnost Emirates uzavřela partnerství s GE Digital a TE Food, aby...
Česko umí monitorovat šíření britské varianty COVID-19

Česko umí monitorovat šíření...

PCR testy společnosti DIANA Biotechnologies díky originálnímu designu...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Historie očkování: Jak jsme porazili neštovice

Historie očkování: Jak jsme...

Vakcíny – v dnešních dnech velice probírané téma. Přitom...
Lepší léčba HAE v Česku a na Slovensku

Lepší léčba HAE v Česku a na...

Vzácnému dědičnému onemocnění jménem hereditární angioedém se dostává v...
Marie Terezie snídala se zebrami

Marie Terezie snídala se zebrami

Šálek jemně cinkne o talířek. Nechybí mnoho a horká tekutina by vyšplíchla...
Chutnají jim meteority

Chutnají jim meteority

Meteority jsou nejen kosmickými tělesy dopadajícími na povrch planety Země,...
Hasiči budou mít nové pomocníky

Hasiči budou mít nové pomocníky

V posledních letech se na první příčky popularity na poli technologie dostaly...
Žofie Bavorská: Zchudlá dívenka v čele státu

Žofie Bavorská: Zchudlá dívenka...

„Je okouzlující!“ rozplývá se Václav IV. nad 12letou Žofií, které...
Anthony Comstock: Lovec oplzlostí se vymkne kontrole

Anthony Comstock: Lovec...

Příval obvinění se vymyká kontrole. Objevují se smyšlená obvinění, přestává...
Molnupiravir se k lidem může dostat už na podzim

Molnupiravir se k lidem může...

Do závěrečné, třetí fáze testování se dostává slibný lék na koronavirus –...
Původ Chodů: Střežili západní hranici Čech polští zajatci?

Původ Chodů: Střežili západní...

Ve tmě zapraskají větve.  Z houštiny lesa poblíž obchodní stezky vykoukne vysoký...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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