Природный газ представляет более экологичную и дешёвую альтернативу бензину как топливо для автомобилей, но при этом хранить его приходится в тяжёлых металлических баллонах под давлением. Это создаёт определённые проблемы, в том числе негативно влияет на конструкцию самого автомобиля. Инженеры из технической школы Свенсона при университете Питтсбурга предлагают решение: они использовали металлоорганические структуры (MOF) для создания нового типа системы хранения, которая впитывает природный газ словно губка. Сейчас они решают задачу с теплопередачей в такой системе.

Описание системы содержится в статье «Mechanisms of Heat Transfer in Porous Crystals Containing Adsorbed Gases: Applications to Metal-Organic Frameworks», которая на прошлой неделе опубликована в журнале Physical Review Letters, авторы — доцент химического и нефтяного машиностроения Кристофер Е. Вилмер (Christopher E. Wilmer) и сотрудник докторантуры Хасан Бабай (Hasan Babaei).

.[image]

«Одна из главных проблем в разработке систем хранения с адсорбированием природного газа (ANG) состоит в том, что процесс адсорбации генерирует значительное количество тепла, ограничивая скорость пополнения резервуара, — говорит д-р Вилмер. — К сожалению, немногое известно о том, как заставить адсорбенты быстро рассеивать тепло. Это исследование проливает некоторый свет на фундаментальные механизмы, имеющие место».

Вилмер ранее основал стартап NuMat Technologies, разрабатывающий решения на основе металлоорганических структур для газовой индустрии.

«Получив лучшее понимание механизмов теплопередачи в атомном масштабе в пористых материалах, мы можем разработать более эффективный материал, который будет термопроводящим, а не термоизолирующим, — объясняет он. — Кроме природного газа, эти открытия помогут спроектировать и лучшие системы хранения также для водорода. Любой промышленный процесс, где газ контактирует с пористым материалом, где теплопередача играет важную роль, может потенциально получить выгоду от данного исследования».