一种截然不同的气体储存和分配方法

这一突破可能会将危险、昂贵的天然气基础设施变成廉价的粉末。

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任何绑过气球的人都知道储存气体有多难。大规模地做需要更多的精力，这严重影响了能源行业的发展。氢燃料和碳捕获的出现只会使这个问题成为一个更突出的问题。

更棘手的是分离气体混合物——比如化石燃料开采和炼油排放的各种碳基气体。对于分离和存储，工业领域通常依赖于冷却气体，直到它们变成液体，这是一个能源和资源密集型的过程。

但澳大利亚研究人员的突破可能会改变这种情况。他们的方法在室温和压力下工作，只需要一点氮化硼和一些滚珠轴承。

到目前为止，研究人员已经表明，它可以分离不同类型的碳氢化合物气体，如甲烷和乙炔，然后可以清洁有效地储存。它也可以对氢气或二氧化碳起作用。

该技术使用一种称为氮化硼的化合物，这种化合物由硼和氮制成。氮化硼粉末与气体一起放入球磨机——旋转研磨机中。

迪肯大学前沿材料研究所研究员Srikanth Mateti博士表示：“当他们第一次将这些碳氢化合物放入氮化硼时，气体完全消失了。”

结果非常不寻常，以至于Mateti和他的同事们不得不重复几次，然后才确信这不是一个错误。

“然后他们又试了20次，30次。为什么会发生这种情况？是实验，还是煤气泄漏，密封得不好吗？他们调整了每个参数，但结果仍然表现得一样。”

研究人员意识到，他们的氮化硼可以很好地与一些气体结合。它结合的气体是被称为“烯烃”和“烷基”的化合物——乙炔是一种常见的燃料，是一种烷烃。

他们能够找出这方面的化学原因。

氮的电子结构和某些气体分子的结构匹配。

氮化硼和球磨机的组合产生了机械化学反应，将烯烃和烷烃气体吸收到粉末中。但它忽略了其他气体——比如甲烷。

这意味着在化学上非常相似的甲烷和乙炔的混合物可以很容易地分离。这也意味着乙炔可以以粉末形式安全地从一个地方运输到另一个地方。

当粉末在真空中加热时，它会再次释放气体。

氮化硼粉末是可重复使用的。整个过程非常节能，每秒仅使用约80千焦耳来储存1000升天然气。

虽然研究人员已经证明了这种对乙炔和乙烯有效，但他们相信它可以适应储存其他气体——如氢气或二氧化碳。

该系统还将致力于在用于燃料电池之前从氢中分离和去除碳杂质。“如果氢气不是纯净的，它将摧毁燃料电池。所以需要某种净化系统。”

研究人员能够在他们的实验室里轻松地分离几升气体。因为它使用一种常见的工业方法，所以它应该是一个简单的扩展过程。

我们只需要优化一些参数。比如气体的含量。

该研究团队已经为该过程提交了临时专利申请，并希望在工业规模上进行试点。

一篇描述他们发现的论文发表在《今日材料》上。

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