車にはメタンを吸収する「スポンジ」が装備されます

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Anonim
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圧縮天然ガスで車に燃料を補給します。

ローレンスバークレー国立研究所の研究者は、スポンジのように、特定の圧力でメタンを吸収できる新しい有機金属材料を開発しました。彼らの研究はジャーナルNatureに掲載されており、その要約はバークレー国立研究所からの報告書に記載されています。科学者たちは、新しい材料が、吸収された天然ガスの技術が実装される車両の範囲を大幅に拡大することを望んでいます。

研究者たちはコバルトベースの材料で実験しました。実験は摂氏25度の周囲温度で実施されました。メタンはさまざまな圧力で材料に供給されました。同時に、科学者たちは有機金属材料の構造のX線制御を実施しました。 16バール(15.8気圧)以上の圧力で、材料が圧縮状態から膨張状態に変化し、メタンがその細孔に浸透したことが判明しました。

その後、圧力を下げると、メタンは多孔質構造に保持されたが、10〜5バールの圧力で材料が圧縮され、蓄積されたガスが完全に放出された。メタンの吸収とその後の放出の間、有機金属構造の温度変動は、他の多孔質材料を使用した場合よりも大幅に小さかった。吸収されると、材料の加熱が少なくなり、メタンが放出されると、冷却が少なくなります。

科学者たちは、新しい材料のおかげで、吸収された天然ガスの技術を使用する車は、ほとんどがメタンで構成されており、航続距離の点でガソリン車の航続距離に到達できると信じています。新しい多孔質材料により、従来のガスボンベよりも低い圧力で大量のメタンを貯蔵することができます。同時に、同じ圧力で、多孔質構造のタンクには、従来のシリンダーよりも多くのメタンが含まれます。

吸収された天然ガス技術は、過去数年にわたって開発されてきました。以前、研究者は活性炭を「スポンジ」と見なしていましたが、その使用は効果がないことが判明しました。したがって、活性炭の吸収性は、メタン圧力の大幅な増加、または材料の温度の大幅な低下のいずれかで増加します。同時に、吸収過程は大量の熱の放出を伴い、反動は強力な冷却を伴います。

吸収天然ガス技術の利点は、充填された燃料タンク内のガス圧が大幅に低下することであると考えられています。たとえば、この技術では、メタンを34〜41バールの範囲の圧力で貯蔵できますが、CNGシリンダーでは圧力が152バールに達する可能性があります。圧力が低いということは、燃料ガスシステムの事故が少なく、それを簡素化できることを意味します。

今日、ガスシステムを搭載した車両の最大数は、関連する石油ガス処理の製品であるプロパンとブタンの混合ガスで走行しています。この混合ガスは、圧縮された天然ガスよりも安価であり、輸送や車両での燃料補給が容易です。圧縮天然ガスで走行する車の範囲は、ガソリン車のほぼ3倍、プロパンブタンでは2倍です。

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