Van Bicocca kom nanosponse. Klein maar nuttig. - Soektogte - 2022
Van Bicocca kom die nanosponse. Klein maar nuttig.
Hulle absorbeer en saampers waterstof en metaan: dis nanosponse, 'n nuwe materiaal wat reeds beduidende voordele in die nywerheids- en motorgebied meebring. In die toekoms, waarom nie, selfs nie in die medisyne nie. Intussen het hierdie ontdekking in Italië, die resultaat van projek van die Universiteit van Milaan-Bicocca "H2-Ecomat", begin die wêreld van die openbare en private vervoer- en energieverspreidingsbedryf te bereik. Piero Sozzani, hoogleraar Bedryfschemie aan die Departement Materiaalkunde, verduidelik watter materiaal dit is en bowenal hoe hulle die wêreld sal verander as hulle 'nano' is.
1) Kom ons definieer nanosponse: wat is dit?
Dit is nuwe materiale wat tot die kategorieë van behoort Hiper kruisgebinde sintetiese materiale (MIR) en gode Poreuse materiale van biologiese oorsprong (MPOB). Sommige van die nuwe materiale, waarvoor die patent reeds hangende is, is afkomstig van soja, en is biologies afbreekbaar en vry van swaar metale: dit kan aan die einde van hul lewensiklus in organiese afvalstowwe weggegooi word.
2) Watter eiendomme het hulle?
Visueel lyk die materiale soos 'n poeier en gedra hulle soos sponse met uiters klein tonnels, in die orde van nanometers: hierdie voorreg maak die opname van ontwykende gasse soos waterstof, metaan en koolstofdioksied moontlik. Hulle het 'n baie hoë mate van porositeit wat hulle "sponse".
As die poeier in 'n silinder geplaas word, kan dit die gasdruk vir dieselfde volume tot 30-80 atmosfeer verminder, dus in 'n een-liter houer gevul met absorberende materiaal is dit moontlik om op te gaar tot 40 liter metaan teen nul grade. Die nanosponse hulle het ook die eienskap dat die gasse aan die einde van die opberging vrygestel word, en dat hul eienskappe onveranderd bly en vinnig weer gebruik kan word.
3) Hoe lank werk u al daaraan en in hoeveel? Wie finansier?
Ons span werk al twee jaar lank aktief in die laboratorium: binne die Departement Materiaalkunde en die Departement Fisika het drie onderwysers 'n span van ongeveer tien navorsers tussen 22 en 32 jaar gelei. Dit is 'n tweejaar-projek, H2-Ecomat, wat 'n totale waarde van 750 duisend euro het, waarvan 375 duisend befonds deur die streek Lombardy en die res deur ons universiteit.
4) Die toepassing van nanosponse wat verband hou met die toename in die vervoerkapasiteit van gasbrandstof wat 'n groter outonomie van die motor impliseer: hoe werk dit?
Die metaantenks van motors toegerus met nanosponse kan meer brandstof bevat vir groter outonomie en die risiko van ontploffing uitskakel: die materiaal kan in werklikheid die druk in 'n gassilinder verlaag van 200 tot 30 atmosfeer, enersyds maak die motorgas baie veiliger en andersyds baie ligter tenk.
5) Silinders en houers word ligter en minder lywig: kan ons die afname in gewig kwantifiseer en die praktiese voordele verstaan?
In die eerste plek moet in ag geneem word dat hierdie aspek op 'n baie duidelike manier afhang van die toepassings en van die tipe voertuig wat hierdie houers vervoer. 'N Bottel vol materiaal kan egter selfs tientalle liter metaan in gasvorm kondenseer sonder enige kompressie. As ons die voorbeeld met metaan neem, is dit in 'n een liter houer gevul met absorberende materiaal moontlik om 40 liter metaan op te slaan sonder 'n kompres. Ons kan byvoorbeeld die vervoer van die skip oorweeg: tot dusver gebruik die tegnologieë gewoonlik die gebruik van baie hoë druk of vloeibare gasse by baie lae temperature met verkoelingstelsels, wat deurlopend energie verbruik.
Met die gebruik van nanosponsein plaas daarvan sou dit moontlik wees om meer metaan te vervoer sonder om dit saam te pers, en die huidige risiko's sou beslis laer wees. Verder sal daar herbesparing wees as gevolg van die vermindering van die hervergassingskoste.
6) Daar is ook toepassings op aanlegte waar koolstofdioksied en swawelgasse uit waterstof en metaan verwyder moet word: hoe werk hulle daar? watter soort inplantate is dit? Wat is die voordeel en wat vervang nanosponse?
Gewoonlik vind dit stroomaf van die waterstof- en metaanvervoerstelsels en pypleidings plaas waar koolstofdioksied- en swaelgasse van die gas wat van belang is, verwyder moet word: nanosponsmateriaal vang besoedelende en giftige gasse op uit 'n gasstroom om te ontsmet, en hulle werk presies deur skeiding.
7) Is daar ander toepassings? En in die toekoms?
Ons bestudeer toepassings in gebiede waar absorpsie en vrystelling nodig is, soos in medisyne, vir aflewering van geneesmiddels. Ons betree nou die fase van tegnologie-oordrag aan maatskappye in die openbare en private vervoer- en energieverspreidingsektor. Verskeie bedrywe het belang gestel in die resultate van innoverende materiale, en daar is tekens van 'n impak op die werwing van jongmense wat deur ons opgelei is, wat die vermoë het om die ontdekkings op te skaal en te implementeer. Dit is 'n verdere voorbeeld van die doeltreffendheid en uitnemendheid van Italiaanse navorsing.