C'è una spinta a sostituire i combustibili fossili nella produzione di energia e nei trasporti con alternative sostenibili. Un approccio che è stato discusso negli ultimi decenni è un futuro a zero emissioni di carbonio, economia dell'idrogeno in cui l'idrogeno viene generato da fonti rinnovabili e utilizzato per alimentare le celle a combustibile nelle automobili. Le celle a combustibile sono essenzialmente batterie elettriche che possono essere alimentate continuamente con energia chimica per generare elettricità. Sfortunatamente, Il gas idrogeno è una sostanza pericolosa e quindi lo stoccaggio sicuro in un serbatoio di carburante in un tale veicolo è stato un ostacolo ai progressi in questo settore.

Ora, Saumen Dutta e Sri Harshith Dosapati del Vellore Institute of Technology della VIT University, nel Tamil Nadu, India, hanno discusso come lo stoccaggio dell'idrogeno potrebbe essere integrato nella stessa cella a combustibile del veicolo. Scrivendo in Progressi nell'ecologia industriale:una rivista internazionale , il team spiega come il passaggio alle rinnovabili sia ora di fondamentale importanza date le emissioni di carbonio e il loro impatto sul clima, nonché la probabilità che le fonti di combustibili fossili diventino sempre più scarse o inaccessibili per ragioni geologiche e politiche.

Il lavoro del team si concentra sui nanotubi di carbonio come opzione di stoccaggio per l'idrogeno anziché semplicemente sulla pressione del gas che comporta il rischio di esplosione. I nanotubi di carbonio fornirebbero una vasta area superficiale all'interno di un piccolo volume su cui le molecole di idrogeno verrebbero adsorbite in una forma molto più stabile del gas pressurizzato. Scrivono di aver raggiunto un assorbimento a un livello di poco superiore all'1,14 percento in peso a 50 megapascal di pressione alla temperatura relativamente mite di 283 Kelvin, nominalmente circa 10 gradi sopra la temperatura ambiente. Il team ha utilizzato nanotubi di carbonio drogati con germanio per raggiungere questo obiettivo.

Hanno quindi accoppiato questo sistema di stoccaggio a una cella a combustibile e hanno potuto dimostrare una portata costante di idrogeno nella cella a combustibile. La cella potrebbe consumare questa fonte di energia chimica e sviluppare costantemente più di 10 kilowatt di potenza.

In un veicolo funzionante, il team spiega che i materiali compositi leggeri potrebbero essere utilizzati per contenere la polvere di nanotubi di carbonio drogata e per garantire che la pressione venga mantenuta per facilitare lo stoccaggio. Parte della potenza generata sarebbe necessaria per mantenere il contenuto del serbatoio del carburante integrato alla temperatura di stoccaggio richiesta di 283 Kelvin. Ovviamente, nei climi più caldi ciò richiederebbe una proporzione di gran lunga inferiore della produzione di celle a combustibile rispetto a quella necessaria quando si guida al freddo. L'ottimizzazione delle procedure di sintesi e di fabbricazione per un tale metodo di conservazione lo avvicinerebbe alla fattibilità economica.