Eismas

2020.04.26 13:46

Mokslininkų sukurta vonios kempinę primenanti medžiaga gali pakeisti mažiau taršių automobilių ateitį

LRT.lt2020.04.26 13:46

Pažangi mokslininkų sukurta medžiaga gali paskatinti naujos vandeniliu varomų automobilių kartos sukūrimą, rašo BBC.

Kaip vonios kempinė šis produktas gali išlaikyti ir išleisti didesnius dujų kiekius, esant žemesniam slėgiui.

Vieno gramo naujosios aliuminio pagrindu pagamintos medžiagos, kurią sudaro milijardai miniatiūrinių porų, paviršiaus plotas prilygsta futbolo aikštės plotui.

Jos kūrėjai teigia, kad šioje medžiagoje gali būti sukauptas praktiniam keliavimui reikalingas dujų kiekis, taip išvengiant didelių ir brangių bakų.

Per pastaruosius keletą metų automobilių pardavimai JAV smarkiai išaugo, ypač tai pasakytina apie didelius padidinto pravažumo automobilius.

2017 m. automobilių, sunkvežimių, orlaivių ir traukinių CO2 emisijos aplenkė gamyklų ir fabrikų emisijas ir tapo pagrindiniu šiltnamio dujų emisijų šaltiniu JAV.

Kuriant mažiau taršius automobilius, didelis dėmesys skiriamas ne tik elektromobiliams, bet ir vandeniliu varomiems modeliams, nes ši medžiaga taip pat užtikrina nulines emisijas.

Šios dujos naudojamos automobiliuose ir sunkvežimiuose esantiems kuro elementams, todėl jei jos gaminamos, naudojant atsinaujinančią energiją, kuras tampa kur kas ekologiškesnis.

Visgi vandeniliniai automobiliai turi keletą trūkumų.

Dujos yra itin lengvos: įprasto atmosferos slėgio sąlygomis norint vežtis 1 kg vandenilio, leidžiančio nuvažiuoti kiek daugiau nei 100 km, prireiktų maždaug 11 tūkst. litrų bako.

Siekiant išspręsti šią problemą, dujos laikomos dideliame, maždaug 700 barų, slėgyje, kad automobiliai galėtų su savimi vežtis 4-5 kg dujų ir, nepasipildę kuro atsargų, nuvažiuoti iki 500 km.

Toks slėgis maždaug 300 kartų viršija slėgį automobilio padangose, todėl vandenilio dujoms reikalingi specialūs bakai, smarkiai užauginantys bendrą automobilio kainą.

Šiandien mokslininkai mano, kad jiems pavyko sukurti alternatyvų metodą, leisiantį didelį kiekį vandenilio laikyti kur kas mažesniame slėgyje.

Mokslininkų grupė sukūrė itin porėtą naują medžiagą, kurią apibūdina kaip metalo organinį karkasą.

Iškilmingai NU-1501 pavadintas produktas pagamintas iš organinių molekulių ir metalo jonų, kurie savaime susigrupuoja, kad sudarytų itin kristalinius porėtus rėmelius.

„Tai tarsi vonios kempinė, tik jos angos labai tiksliai išsidėsčiusios, – sako tyrimui vadovaujantis Evanstone, JAV, įsikūrusio Šiaurės Vakarų universiteto profesorius Omaras Farha. – Naudodamiesi kempine, ją sudrėkiname, šluostome, o norėdami dar kartą panaudoti, spustelime. Taip pat ir su šia medžiaga – slėgis bus naudojamas saugant ir išleidžiant dujų molekules.“

Taigi ši medžiaga veikia lygiai taip pat kaip vonios kempinė, tik itin išmaniai, taip, kaip užprogramuota.

Svarbiausia tai, kad ši naujoji medžiaga gali būti naudojama vandeniliui ir kitoms dujoms laikyti kur kas mažesniame slėgyje ir nenaudojant milžiniško dydžio bako.

„Šio metalo organinio karkaso porose galima laikyti didelį vandenilio ar metano kiekį ir tiekti dujas automobilio varikliui, esant kur kas mažesniam slėgiui, nei šiuo metu naudojama automobiliuose su kuro elementu“, – aiškina profesorius O. Farha.

Jo komanda patirties dirbant su šiomis absorbuojančiomis medžiagomis įgijo JAV gynybos departamentui kurdama karių apsaugas nuo nervus paralyžiuojančių dujų.

Mokslininkų teigimu, yra skirtas finansavimas tokio pobūdžio medžiagų pritaikymui automobilių pramonėje.

Jau nustatyta, kad naujoji medžiaga atitinka griežtus JAV energijos departamento kriterijus, taikomus transporto priemonėse esančioms alternatyvaus kuro laikymo ar tiekimo sistemoms.

Tačiau norint tęsti tyrimus, mokslininkams bus reikalinga automobilių gamintojų parama.

Parengė Paulius Vaitekėnas