/گامي تازه در ذخيره‌سازي هيدروژن/
نانوهيدريد فلزي با قابليت ذخيره‌سازي هيدروژن در دانشگاه صنعتي شريف سنتز شد
1388/09/09 09:44
  پ‍ژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف موفق به سنتز نوعي نانوهيدريد فلزي با قابليت استفاده در ذخيره‌سازي هيدروژن شدند. 
 به گزارش سرويس فن‌اوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، مهندس حامد سيم‌چي، محقق طرح كه در حال حاضر دانشجوي دکتري رشته مهندسي مواد در دانشگاه دلاور امريکا است، اظهار داشت: يک راه ممکن براي مقابله با گرم‌شدن جهاني و حفظ منابع مطلوب انرژي، تبديل جامعه بر پايه سوخت فسيلي امروزي به يک جامعه بر پايه هيدروژن است. ذخيره‌کردن هيدروژن به‌عنوان يکي از موانع اصلي براي رسيدن به جامعه هيدروژني قابل تحقق، مطرح است. 
 روشي که امروزه توجه زيادي را به خود جلب کرده، ذخيره‌سازي در هيدريدهاي فلزي و هيدريدهاي ترکيبات بين فلزي است، اما دما و فشار کارکرد اين هيدريدها بالاست ( 350 درجه سانتي گراد)، بنابراين در چند سال اخير تلاش‌هاي گسترده‌اي براي کاهش دما و فشار کاري اين هيدريدها از طريق کامپوزيت‌سازي و آلياژسازي انجام شده است. 
 وي خاطرنشان كرد: استفاده از هيدريد فلزات نانوساختار مي‌تواند راه‌حل مناسبي براي ذخيره‌سازي هيدروژن باشد. لذا هدف ما از انجام اين پژوهش بررسي نحوه تأثير کاتاليست‌هاي مطرح بر سينتيک دفع هيدروژن هيدريد منيزيم نانوساختار و کاهش دما و فشار دفع هيدروژن آن بود. 
 سيم‌چي درباره چگونگي سنتز نانوهيدريد منيزيم و بهبود سينتيک دفع هيدروژن گفت: در اين پژوهش، نانوکامپوزيت نانوبلورين Mg-Ni/Nb2O5 به روش آسياب‌کاري مکانيکي سنتز شد. اثر شرايط آسياب‌کاري به همراه افزودن Ni و Nb2O5 بر ساختار و سينتيک دفع هيدروژن بررسي و مشخص شد که افزايش کرنش شبکه در اثر آسياب‌کاري مکانيکي در کنار افزودن مقدار مناسب کاتاليست تاثير زيادي در بهبود خواص دفع هيدروژن MgH2 دارد. پس از يک ساعت آسياب‌کاري، فاز فشار بالاي لاندا-MgH2 در ساختار ظاهر شد. پس از چهار ساعت آسياب‌کاري دماي دفع هيدروژن از426 به 327 درجه سانتي گراد کاهش يافت. 
 وي خاطرنشان كرد: مهم‌ترين عامل در کاهش دماي دفع هيدروژن ميزان کرنش انباشته شده در داخل شبکه در اثر آسياب‌کاري مکانيکي بود که پس از چهار ساعت آسياب‌کاري به حدود 94 درصد رسيد. همچنين مشخص شد که در محدوده اندازه ذرات مورد بررسي (20-50?m)، اندازه ذرات، تأثير چنداني در سينتيک دفع هيدروژن ندارند. با افزودن Ni و Nb2O5، سينتيک دفع هيدروژن به مقدار قابل ملاحظه‌اي بهبود يافت و دماي دفع هيدروژن در حدود 50 درصد نسبت به نمونه MgH2 خالص آسياب نشده تقليل يافت. اين شرايط منجر به کاهشي در حدود 100 درجه سانتي گراد در دماي دفع هيدروژن نانوکامپوزيت نسبت به MgH2 خالص آسياب‌کاري شده شد و دماي دفع هيدروژن به محدوده 230-200 درجه سانتي گراد رسيد. 
 به گفته پژوهشگر اين طرح، دماي دفع هيدروژن پودرهاي سنتز شده، حدود 200 درجه سانتي گراد کمتر از هيدريد منيزيم خالص است و در شرايط بهينه، دماي دفع هيدروژن از 426 درجه سانتي گراد به محدوده 230-200 درجه سانتي گراد کاهش يافته است. 
 جزئيات اين پژوهش كه با راهنمايي دکتر عبدالرضا سيم‌چي (استاد دانشگاه صنعتي شريف) و دکتر علي کفلو (استاديار سازمان پژوهش‌هاي علمي و صنعتي ايران) و با همکاري و حمايت سازمان پژوهش‌هاي علمي و صنعتي ايران در مرکز تحقيقات مواد پيشرفته و نانومتري دانشکده مهندسي و علم مواد دانشگاه صنعتي شريف انجام شده، در مجله International Journal of Hydrogen Energy (جلد 34، صفحات 7724-30، سال2009) منتشر شده است.   