ייתכן כי האתגר ארוך-הימים של שינוע בטוח של אצטילן בא על פתרונו, בעיקרון, בזכות צוות מדענים מהמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה בארה”ב
ייתכן כי האתגר ארוך-הימים של שינוע בטוח של אצטילן בא על פתרונו, בעיקרון, בזכות צוות מדענים מהמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה בארה”ב (NIST). צוות המחקר הבין כיצד ניתן להשתמש בחומר חדש שהתגלה לאחרונה לשם אחסון בטוח בלחצים נמוכים של החומר הנדיף בכמות הגדולה פי מאה משיטות קיימות אחרות.
הצוות חקר את הפעילות ברמה האטומית של שלדה אורגנית-מתכתית (metal-organic framework, MOF) – מבנה דמוי-סריג המורכב מתחמוצת נחושת ובנזן – המסוגלת לספוח אליה אצטילן כמו ספוג. באמצעות כלים מדעיים של המכון, המדענים הראו כי אטומי נחושת חשופים, המצויים בתוככי הסריג, הם המעניקים לחומר את יכולתו לאחסן אצטילן. הממצאים החדשים יוכלו לסייע לתעשייה הכימית בעתיד, מסביר אחד מהמדענים.
“תגלית זו תוכל להביא לחיסכון ניכר בעלויות השינוע של אצטילן,” מציין אחד מהחוקרים.
אצטילן (הערך בוויקיפדיה), ששימושו נפוץ מזה עשורים בתחומי הריתוך והתאורה, חשוב כיום גם כחומר מוצא עבור ההכנה של מגוון כימיקלים לייצור פלסטיק וחומרי-נפץ. בארה”ב לבדה מיוצרים מדי שנה מאות אלפי טונות של אצטילן, אולם נדיפותו הרבה הופכת את שינועו לבעייתית: הוא הופך מסוכן לפיצוץ בלחץ של שלושים psi, כפליים מהלחץ האטמוספרי הרגיל באוויר. לשם אחסון בטוח של אצטילן יש צורך בגלילי אחסון מיוחדים המכילים בנוסף גם חומר נקבובי וגם ממסים נוזליים כגון אצטון.
צוות המחקר השתמש במכשיר מדידה המכונה “התאבכות נויטרונים מאבקה” ובתוצאות ממוחשבות בכדי לבחון חומר אחד שכזה הקרוי HKUST-1 והמכיל מבנה פנימי דמוי-ספוג שבו אטומי נחושת חשופים לאוויר. הבדיקה הראתה כי פרודות האצטילן נקשרות לאטומים חשופים אלו בזכות מטענים חשמליים חלושים המאפשרים לחומר לאחסן כמאתיים סמ”ק של אצטילן בגרם אחד של חומר בלחצים רגילים – כמות הקרובה לכמות כימיקלים דומים, הדחוסים בגלילי אחסון הנתונים בלחצים גבוהים הרבה יותר.
החוקר הראשי מוסיף ואומר כי התגלית הזו תוכל גם לסייע למדענים להגיע להבנה מעמיקה יותר לגביי חומרים מהסוג MOF, אשר יוכלו לשמש לאחסון חומרים אחרים. “עד כה יוצרו יותר מאלף חומרים חדשים ממשפחה זו” מציין החוקר. “אנו מקווים כי השיטה שלנו תתברר כדרך טובה ומהירה לבחינת מאפייני חומרים מעין אלו.”
תגובה אחת
עוד קצת מחקר ואולי זו יכולה להיות להיות שיטה
בטוחה יותר להנעת כלי רכב בגפ"מ (ואולי גם
בדרך זו או אחרת במימן).