# ננו-כדורי פחמן מסוגלים להחזיק מימן בלחצים המשתווים לאלו שבמרכזו של צדק

> התכונה הזו תאפשר לאגור מימן לשימוש לצורך אגירת המימן לצרכי ייצור אנרגיה בימים אלו, כאשר ממשלות וגופים ציבוריים מחפשים בקדחתנות אחר דרכים חדשות ונקיות יותר להפקת אנרגיה, יש השוקלים לחזור לגז המימן. מימן יכול לשמש כמקור אנרגיה נקי, הקיים בשפע על-פני כדור הארץ, אך קשה לאגור אותו בכמויות גדולות. מדענים מאוניברסיטת רייס גילו לאחרונה להפתעתם כי ננו-כדורי פחמן – Buckyballs – חזקים עד כדי-כך שהם מסוגלים לאצור בתוכם אטומי מימן…

- Canonical: https://www.hayadan.org.il/tiny-buckyballs-squeeze-hydrogen-like-giant-jupiter-2203081
- Author: ד"ר רועי צזנה
- Published: 2008-03-23T00:00:46+02:00
- Modified: 2009-06-08T01:31:44+03:00
- Sections: דלק מימן, ננו טכנולוגיה
- Topics: אנרגיה חלופית, מימן, ננוטכנולוגיה, פחמן, תחבורה

## Article

התכונה הזו תאפשר לאגור מימן לשימוש לצורך אגירת המימן לצרכי ייצור אנרגיה בימים אלו, כאשר ממשלות וגופים ציבוריים מחפשים בקדחתנות אחר דרכים חדשות ונקיות יותר להפקת אנרגיה, יש השוקלים לחזור לגז המימן. מימן יכול לשמש כמקור אנרגיה נקי, הקיים בשפע על-פני כדור הארץ, אך קשה לאגור אותו בכמויות גדולות. מדענים מאוניברסיטת רייס גילו לאחרונה להפתעתם כי ננו-כדורי פחמן – Buckyballs – חזקים עד כדי-כך שהם מסוגלים לאצור בתוכם אטומי מימן בצפיפות ובדחיסות שאנו יכולים למצוא במרכזו של צדק. "החישובים שלנו מראים שחלק מהננו-כדורים מסוגלים להכיל נפחים כה גדולים של מימן, שכמעט ואפשר להחשיב אותם כמתכות," אמר בוריס יעקובסון, החוקר הראשי ופרופסור להנדסת מכונות ומדעי החומר באוניברסיטת רייס. המחלקה לאנרגיה בארצות-הברית הקדישה יותר ממיליארד דולאר לפיתוח טכנולוגיות עבור כלי-רכב מונעים במימן. טכנולוגיות אלו כוללות דרכים יעילות לאגור מימן לשימוש ברכבים. המימן הוא היסוד הקל ביותר בעולם, וקשה מאד לאצור אותו בכמויות גדולות, אך כדי שמכוניות המימן יוכלו להתחרות עם מכוניות הבנזין, הן צריכות דרך קומפקטית ויעילה להחזיק כמות שוות-ערך של דלק. ההערכה כיום היא שמכונית המונעת במימן תדרוש מערכת אחסון שתחייב דחיסה של המימן לצפיפות גדולה מזו של מימן נוזלי טהור. יעקובסון אומר כי מדענים התווכחו במשך שנים ארוכות אודות היתרונות באחסון מימן בתוך מיכלים מולקולריים זעירים כגון ננו-כדורי פחמן. חלקם גם ערכו ניסויים שהוכיחו כי ניתן לאגור כמויות קטנות של מימן בתוך ננו-כדורי פחמן. המחקר החדש נערך במעבדתו של יעקובסון על-ידי שני החוקרים הפוסט-דוקטורנטיים אולגה פופישבה ואמיר פאראג'יאן, ומספק את השיטה הראשונה לחישוב מדוייק של כמות המימן שננו-כדור פחמן מסוגל להחזיק לפני שהוא נשבר. ננו-כדורי פחמן התגלו לראשונה לפני 20 שנה והם חלק ממשפחת מולקולות הבנויות מאטומי פחמן, הנקראות פולרינים. בדומה למשפחת בנאי, גם למשפחת הפולרינים ענפים רבים בעלי שימושים שונים ומשונים. בין היתר היא כוללת ננו-צינוריות של פחמן, שהן החומר החזק ביותר הידוע לאדם. הננו-כדור המפורסם ביותר, המורכב מ- 60 אטומי פחמן בלבד, הוא בנה הגאה של משפחת הפולרינים, אך אין לשכוח את בני דודיו - ננו-כדורים גדולים יותר העשויים מ- 2000 אטומי פחמן ויותר. "הקשרים בין אטומי הפחמן הם בין הקשרים הכימיים החזקים ביותר בטבע," אמר יעקובסון. "קשרים אלו הם שהופכים את היהלום לאחד החומרים הקשים ביותר. המחקר שלנו הראה שנחוץ לחץ פנימי עצום על-מנת לעוות ולשבור את קשרי הפחמן-פחמן שבפולרינים." צוות המחקר של יעקובסון השתמש במודל ממוחשב כדי לעקוב אחר הכח של כל אחד מהקשרים האטומיים בננו-כדור, ויצר סימולציה שהראתה כיצד מתמודדים הקשרים עם כמויות הולכות וגדלות של אטומי מימן הדחוסים בתוך הננו-כדור. יעקובסון אמר כי המודל יכול להיות שימושי במיוחד מכיוון שניתן להתאים אותו לכל גודל של ננו-כדור ולכל כמות של אטומי מימן. המודל יוכל לאמר למדענים מתי וכיצד הננו-כדורי פחמן יתפוצצו וישחררו את משאם. יעקובסון אמר כי במידה ותפותח דרך ליצור ננו-כדורי פחמן המלאים באטומי מימן, יתכן וניתן יהיה לאחסן אותם כאבקה. "כנראה שהם יתרכבו לגבישים מולקולריים או יצרו אבקה דלילה," אמר, "אנו עשויים להשתמש בהם בצורתם השלמה, או לנקב אותם בתנאים מסויימים שיאפשרו לנו לנצל את המימן הטהור שישתחרר מהם לשימוש בתאי דלק או סוגים אחרים של מנועים." [לידיעה באתר אוניברסיטת רייס](http://www.media.rice.edu/media/NewsBot.asp?MODE=VIEW&ID=10757)