عنوان اختراع: ذخیره سازی هیدروژن در سلولهای پیل سوختی هیدروژنی با استفاده از نانو حلقه های كربنی

خلاصه اختراع

مسئله ذخیره سازی انرژی همواره یكی از دغدغه های مهم بشر بوده است. در سالهای اخیر با توجه به بحران جهانی انرژی كاهش ذخایر سوختهای فسیلی و اثرات مخرب منابع انرژی تجدیدناپذیر بر محیط زیست و همچنین خطرات جدی ناشی از تغییرات جهانی آب و هوا استفاده ار منابع جدید انرژی در كانون توجهات بیم امللی قرار گرفته است. یكی از منابع انرژی نو، پاك و تجدیدپذیر كه پتانسیل فراوانی به ویژه جهت بكارگیری در كاربردهای قابل حمل دارد سوخت هیدروژن است. پیلهای سوختی مبتنی بر هیدروژن در دهه اخیر با این هدف مورد توجه فراوان قرار گرفته اند و پژوهشهای گسترده ای روی آنها انجام شده است. با این وجود ذخیره سازی هیدروژن جهت بكارگیری در این پیلها كماكان از لحاظ ایمنی، سهولت استفاده و ظرفیت یك پالش جدی به حساب می آید و روشهای متداول از قبیل مخازن تحت فشار، میعان هیدروژن و جذب و آزادسازی شیمیایی پاسخگوی نیازهای فعلی در این حوزه نمی باشند. در این اختراع استفاده از نانو حلقه های كربنی جهت ذخیره سازی ایمن و متراكم هیدروژن برای استفاده در سلولهای پیل سوختی هیدروژنی پیشنهاد شده است. این دسته از نانو ماده ها به دلیل برخورداری از ساختار منحصر به فرد توان ذخیره سازی بالایی برای هیدروژن دارند. فرم حلقوی این نانو ساختارها موجب قطبش خودبخودی و در نتیجه افزایش قدرت جذب هیدروژن می گردد و نیاز به استفاده از اتمهای فلزی در نانو ساختارهای كربنی و مشكلات ناشی از آن بخصوص تجمع توده های فلزی و عدم توزیع یكنواخت آنها را مرتفع می كند. همچنین بكارگیری نانو ساختارها سطح موثر در تماس با مولكولهای هیدروژن را بیشتر كرده و در نتیجه ظرفیت جذب هیدروژن را بهبود می بخشد. از سوی دیگر به دلیل مكانیزم جذب مبتنی بر پیوندهای فیزیكی در این نانو ساختارها، جذب هیدروژن كه یك گاز انفجاری است با ایمنی بسیار بالا صورت می پذیرد.