aalto1 untyped-item.component.html
Vedyn varastointi nanohuokoisissa materiaaleissa
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Bachelor's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
fi
Pages
36
Series
Abstract
Ilmastonmuutos ajaa uusien teknologien kehittämiseen ja fossiilittomaan maailmaan. Vety kasvattaa sen suosiota potentiaalisena fossiilittomana energiamuotona, mutta siihen liittyy vielä paljon haasteita etenkin varastoinnissa. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli arvioida huokoisten materiaalien soveltuvuutta vedyn varastointiin, keskittyen aktivoituihin hiiliin ja metalliorgaanisiin runkorakenteisiin (metal-organic framework, MOF). Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jossa tarkasteltiin vedyn fysikaalista adsorptiota materiaalien ominaisuuksien kautta kuten spesifisen pinta-alan ja huokosgeometrian.
Tulosten perusteella aktivoidut hiilet ovat edullisia, kemiallisesti ja fysikaalisesti stabiileja sekä yksinkertaisia valmistaa, mutta niiden adsorptioentalpiat ja varastointikapasiteetit jäävät MOF-rakenteita pienemmiksi. MOF-rakenteet tarjoavat korkeammat varastointikapasiteetit ja suuremmat adsorptioentalpiat, mutta niiden valmistus on monimutkaisempaa ja kalliimpaa. Molemmille materiaaliryhmille yhteistä oli alhaisten lämpötilojen pakollinen käyttö, jotta saavutetaan tarpeeksi korkea adsorptiokapasiteetti.
Johtopäätöksenä osa MOF-rakenteista lähestyy tai täyttää Yhdysvaltojen energiaministeriön (DOE) liikkuvien vetyvarastojen suorituskykytavoitteet. Tulevaisuudessa tulisi kiinnittää kuitenkin huomiota tilavuudellisen kapasiteetin maksimointiin gravimetrisen kapasiteetin ohella. Materiaalien kehitys on edennyt tarpeeksi pitkälle kevyiden ja liikkuvien vetyvarastojen kaupallistamisen mahdollistamiseksi ja varastointiteknologian monipuolistamiseksi.