探索超越不锈钢和碳纤维的储氢新材料!日本新研究设施面世

博速说科技前沿 2024-11-20 09:04:46

日本国立材料科学研究所向媒体开放了一个新设施,用于寻找适合氢气储存和运输的材料。据称,这是世界上第一个在接近液氮的低温环境中改变温度和压力的同时对材料进行评估的设施。其目的是发现廉价、安全的新材料,为未来的氢能社会提供支持。

(日本国立材料科学研究所,一座用于评估适合储存和运输氢的材料的新设施)

氢有望成为下一代燃料,燃烧时不会排放二氧化碳(CO2)。另一方面,在储存、运输或使用氢气时,氢原子非常小,可以穿透金属而导致氢脆。因此,方便运输的液态氢很难处理,因为它的温度可达零下253°C ,储氢容器很容易破裂。

日本对使用氢的材料制定了法律标准,目前主要使用特殊不锈钢。然而,如何在确保安全的前提下降低成本,是氢社会发展所面临的挑战。

新设施由政府绿色创新基金选定,耗资约 30 亿日元建造;7 月开始试运行,10 月底举行了竣工仪式,很快即可全面投入运行。

该设施配备了四个试验台和其他设备,这些设备是该组织和两家日本私营公司最新研发。容器中充满液态氢,将待分析的材料放入其中,在几小时到一个月的时间内测量其耐久性和易碎性。有些装置可以用来测量少量氢气,方法是在金属片上钻一个直径约 1 毫米的孔,然后注入少量氢气。

温度可在零下 253 度到 80 摄氏度之间进行精细控制,实验压力可高达 10 MPa,远远超过一般制氢设备的 5 MPa压力限制。

在 2025 财年之前,将使用几种金属进行初步实验,从 26 财年起将建立材料数据库并与私营公司共享。该组织的负责人 Yoshinori Ono 表示:"我们希望增加可用于储存和运输氢的材料数量,并降低成本,从而实现氢能社会。”

文章来源:碳纤维研习社

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