①美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，煤炭可能是一種潛在的儲(chǔ)氫方式；

②向煤中注入氫氣會(huì)導(dǎo)致氫氣被煤吸收或粘在煤上；

③人們可以在需要的時(shí)候，再將甲烷或氫氣抽出來(lái)。

(資料圖)

近年來(lái)，科學(xué)家一直開(kāi)發(fā)氫氣作為清潔能源，以遏制全球?qū)剂系囊蕾?lài)。近期，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在存儲(chǔ)氫氣方面取得了突破。

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

賓夕法尼亞州立大學(xué)能源與礦物工程副教授Shimin Liu說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)煤炭可以成為一種‘地質(zhì)氫電池’。你可以注入并儲(chǔ)存氫能，當(dāng)你需要的時(shí)候就可以使用它?！?/p>

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(xué)家們表示，要建立氫基礎(chǔ)設(shè)施，使其成為一種負(fù)擔(dān)得起的可靠能源，還有很多工作要做。

其中，我們需要開(kāi)發(fā)一種儲(chǔ)存氫的方法，但目前的方法既昂貴又低效?？茖W(xué)家們說(shuō)，地質(zhì)構(gòu)造是一個(gè)有趣的選擇，因?yàn)樗鼈兛梢詢(xún)?chǔ)存大量的氫氣，以滿足每日或季節(jié)性變化時(shí)高峰和低谷的能源需求。

Liu指出：“人們對(duì)煤炭進(jìn)行了充分的研究，近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，我們一直在從煤炭中商業(yè)生產(chǎn)天然氣，我們理解這個(gè)過(guò)程。我們還有一些基礎(chǔ)設(shè)施。我認(rèn)為，煤炭將是進(jìn)行地質(zhì)氫氣儲(chǔ)存的合乎邏輯的地方。”

為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，科學(xué)家們分析了來(lái)自美國(guó)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(shuō)，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(yīng)用能源》上。科學(xué)家們報(bào)告說(shuō)，所有八種煤都表現(xiàn)出相當(dāng)大的吸附性能，其中來(lái)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(wú)煙煤在測(cè)試中表現(xiàn)最好。

Liu說(shuō)：“從科學(xué)的角度來(lái)看，煤炭很有可能成為地質(zhì)儲(chǔ)存的最佳選擇。我們發(fā)現(xiàn)，煤炭的表現(xiàn)優(yōu)于其他地層，因?yàn)樗梢匀菁{更多的儲(chǔ)量，它擁有現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，并且在全國(guó)各地和人口稠密地區(qū)附近廣泛使用?！?/p>

研究發(fā)現(xiàn)，枯竭的煤層氣儲(chǔ)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(guò)去幾十年里已成為化石燃料能源的重要來(lái)源。甲烷附著在煤的表面，這一過(guò)程被稱(chēng)為“吸附”。

同樣，向煤中注入氫氣會(huì)導(dǎo)致氫氣被煤吸收或粘在煤上。科學(xué)家們說(shuō)，這些地層的頂部通常有一層頁(yè)巖或泥巖，起到密封的作用。人們可以在需要的時(shí)候，再將甲烷或氫氣抽出來(lái)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，科學(xué)家們確定無(wú)煙煤和半無(wú)煙煤是枯竭煤層中儲(chǔ)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(kāi)發(fā)儲(chǔ)氫可以為這些地區(qū)帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)，同時(shí)也有助于建立國(guó)家級(jí)的儲(chǔ)氫基礎(chǔ)設(shè)施。