Para ayudar a combatir el calentamiento global, un equipo dirigido por el Dr. Mert Atilhan de la Universidad Texas A&M y el Dr. Cafer Yavuz en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST, está trabajando en un nuevo polímero poroso que puede almacenar gas natural.Su investigación se centra en el gas natural adsorbido ANG, un proceso para almacenar gas natural que es una alternativa más segura y económica al gas natural comprimido y al gas natural licuado.
El gas natural se quema de manera más limpia como combustible, lo que lo convierte en una alternativa útil en vehículos y aplicaciones como cocinar, calentar o generar generadores. Contiene principalmente metano y etano, y tiene casi cero emisiones de dióxido de azufre y mucho menos óxido de nitrógeno yemisiones de partículas. El gas natural también libera casi un 30 por ciento menos de dióxido de carbono la principal causa de gases de efecto invernadero que el petróleo y un 43 por ciento menos que el carbón.
"Actualmente nos enfrentamos a serios problemas relacionados con el calentamiento global debido al uso excesivo de carbón y petróleo", dijo Atilhan. "El gas natural es una fuente mucho más limpia y se está explorando una cantidad abundante de gas en los Estados UnidosEstados, el Mar Mediterráneo y otras partes del mundo. Si el gas natural se puede almacenar de manera efectiva, se puede utilizar fácilmente, incluso en áreas remotas. Tenemos grandes aspiraciones de utilizar estos materiales también en aplicaciones vehiculares, que es uno de losprincipales causas del calentamiento global "
Los gases adsorbidos recogen el gas condensado de una superficie. Estos gases ligeros tienen una presión de vapor muy alta a temperatura ambiente, y su almacenamiento requiere sistemas de compresión a alta presión, adsorbente sustancia sólida que adsorbe otra sustancia o una reducción extrema de la temperatura.En el proceso ANG, el gas natural se adsorbe a un adsorbente poroso a una presión relativamente baja 100 a 900 psi y temperatura ambiente, resolviendo los problemas de alta presión y baja temperatura.
Atilhan y Yavuz han estado colaborando desde 2008 en el desarrollo de nuevos materiales para la captura y separación de gas. En los últimos años han estado buscando más específicamente el almacenamiento de gas natural en nuevos materiales porosos. El equipo se centró en los mecanismos de hinchamiento depolímeros de red. La idea sería presurizar el gas natural en el sorbente para que se expanda y tome mucho. Durante el consumo desorción, el polímero hinchado liberará el gas hasta que se desinfle por completo.
"Con este trabajo, estamos introduciendo un nuevo material a base de plástico que puede almacenar gas natural de manera muy efectiva", dijo Atilhan. "Rompimos el récord mundial de almacenamiento de gas natural y pasamos muy por encima del objetivo de materiales para poderse considera factible, lo cual es determinado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos DOE. Sin embargo, tiene un costo de producción muy barato, lo que lo hace aún más atractivo para usarlo en aplicaciones generalizadas ".
"Buscamos diseñar un adsorbente ANG desde una perspectiva diferente, la mayoría de las investigaciones se centran en elevar el límite superior, la capacidad total mediante la introducción de más volumen de poros", dijo Yavuz, y agregó que el mayor volumen de poros también significaba más gas sobrante desdepermanece cómodamente almacenado incluso si la presión fue inferior a la presión mínima del tanque que necesita un vehículo ". Dijimos: 'Asegurémonos de que el material poroso se exprima todo cuando se desorbe a la presión mínima'".
Este mecanismo de expansión / contracción también resuelve ciertos problemas de ANG. Como resultado, todos los adsorbentes se calientan cuando entran en contacto con el gas y eso causa todo tipo de problemas, sin mencionar los nuevos riesgos de seguridad.
Atilhan dijo que al hacer que el adsorbente libere energía al expandirse, están resolviendo muchos problemas a la vez. Al mantener el adsorbente sin calentar, obtienen el máximo rendimiento. Y dado que la gestión térmica es una característica de diseño absolutamente crítica en los sistemas de combustible de ingeniería,elimine los picos de presión inseguros que puedan surgir porque la temperatura oscila y la contaminación se minimiza ya que el adsorbente permanece contraído cuando no se almacena gas.
Para avanzar rápidamente las comprobaciones de viabilidad de su tecnología, el equipo comenzó a trabajar en cilindros de gas reales.
"Los resultados de laboratorio fueron excelentes, pero siempre tienes esta pregunta de qué pasaría si se trata de impulsar tu tecnología en la vida real", dijo Vepa Rozyyev, el primer autor de un artículo publicado en Energía natural en la investigación, que desde entonces se mudó de KAIST a la Universidad de Chicago para obtener un doctorado. Dijo que para probarlo fueron a una estación de servicio y colocaron la boquilla presurizada en un cilindro lleno de su adsorbente. Su material golpeólos principales ejemplos industriales y de literatura en al menos un 20 por ciento. También marcó la primera vez que cualquier estudio realizó este tipo de pruebas de campo.
El equipo está entusiasmado con las perspectivas y posibilidades que presentará este trabajo. "Esto es solo el comienzo", dijo Yavuz. "Visualizamos una gran cantidad de nuevos diseños y mecanismos basados en nuestro concepto. Dado que el gas natural es mucho más limpiocombustible que el carbón, los nuevos desarrollos en este ámbito ayudarán a cambiar a combustibles menos contaminantes ".
Atilhan está de acuerdo en que el impacto más importante de su investigación es en el medio ambiente. Dijo que la reducción de las emisiones gaseosas tóxicas mediante el uso de gas natural más que el carbón o el petróleo reducirá significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero que se emiten desde diversas fuentes.
"También ayudará a reducir el costo operativo que se gasta en las operaciones de captura de gases ácidos / ácidos, ya que proponemos almacenar una fuente de combustible mucho más limpia y reemplazar el estado actual de la técnica con estos materiales para el almacenamiento de combustible", agregó."Creemos que algún día podríamos ver vehículos equipados con nuestros materiales que funcionan con una fuente de combustible más limpia: el gas natural".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas A&M . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :