美国能源部(Department of Energy)授权对天然气车辆储罐进行研究

大学公园,爸爸。-美国拥有大量的天然气储备，如宾夕法尼亚州的马塞勒斯页岩，但由于储存的限制，美国很少有汽车使用燃料。

宾州州立大学的研究人员在美国能源部的资助下，试图通过建立一个更便宜、更高效的天然气储存系统来克服这一障碍。

地球与矿物科学学院材料科学与工程教授T.C. Mike Chung获得了一项为期三年、价值112万美元的拨款，用于开发高吸水性材料，这种材料可以在比现在更低的极端压力和温度下储存天然气。

Chung说，这项技术可以用于制造体积更小、价格更低的天然气车辆的车载燃料箱，并可能使这种燃料对牵引式拖车更经济，随着技术的进一步发展，汽车和suv也会变得更经济。

Chung的团队此前开发了一种名为i-Petrogel的聚烯烃聚合物产品，这种产品可以吸收40倍于自身重量的油，但不吸水，这在清理或补救原油泄漏方面显示出了巨大的潜力。有了这笔资金，研究人员将创造出一种新的石油凝胶聚合物，专门用来吸收甲烷。甲烷是天然气的主要成分，用于家庭取暖和为汽车提供动力。

他说:“我们当然对有机会进行这项研究感到非常兴奋，这项研究可以扩大石油凝胶在天然气储藏中的应用。”“我们可以看到使用天然气作为交通工具的几个优势:与其他化石燃料相比，天然气储量丰富，价格低廉，而且是一种更清洁的能源。天然气也是由生物质和农业副产品等可再生自然资源生产的。”

尽管有这些优点，压缩天然气(CNG)的能量密度大约是汽油的四分之一。它还需要用碳纤维等昂贵材料制成的高压储罐。郑说，这种昂贵而笨重的坦克适用于公共交通巴士，但不适用于许多其他车辆。

液态天然气(LNG)是另一种储存方式，它能提供更高的能量密度，但需要极高的低温，这使得它成为一种昂贵的选择，通常用于长距离运输燃料。Chung表示，将液化天然气转化为CNG用于商业用途的成本也高达燃料价值的三分之一。

研究人员试图开发一种能使压缩天然气的能量密度加倍的凝胶产品，这种产品在室温和低压下有效。这将使储存在廉价的钢罐中成为可能。

“我们可以在CNG和LNG之间做点什么，”Chung说。“我们可以设计一种材料来固定甲烷分子，并将其压缩成介于气体和液体之间的超临界液体。然后我们的材料会吸附甲烷并膨胀，储存的重量是它的许多倍。”

这种材料看起来像海绵，它有许多小孔，可以让碳氢化合物在里面扩散。当它吸收石油或天然气时，它的外部体积不会改变，Chung说。

研究人员先前发现，这种材料可以储存乙烷、丁烷和丙烷，这些物质也是天然气的组成部分。能源公司在将天然气输送到输配管道之前会将这些气体去除，而石油凝胶可能是一种成本更低的净化方法。

甲烷分子是最难捕获和浓缩的碳氢化合物。研究人员将在项目的第一阶段确定正确的聚合物混合物，以应对这一挑战。

Chung说，找到一种成本更低的甲烷储存方法，可能会在可再生能源领域有更广泛的应用。他说，利用这项技术，农场产生的甲烷可能是一种经济的燃料来源。目前，大多数农场生产的甲烷气体被释放到大气中，在那里它是一种强有力的温室气体。

“如果我们能帮助农民储存甲烷，我认为这将是一项非常重要的技术，”他说。“他们的农业副产品可能具有经济价值，对环境也有好处。”