Senyawa Cesium Dan Rubidium Secara Dramatis Meningkatkan Efisiensi Penyimpanan Hidrogen
KALBARNEWS.CO.ID (RUSIA) - Meskipun ada metode baru dalam produksi hidrogen, kompleksitas transportasi masih menjadi kendala dalam penerapannya di industri, karena hal ini berkaitan langsung dengan sifat fisiknya – ringan (14 kali lebih ringan dari udara), aktivitas kimia (laju reaksi tinggi dengan zat eksternal) dan mudah meledak.
Hidrogen dapat diangkut melalui kompresi dan pencairan atau diubah menjadi bentuk padat, yaitu menjadi kristal molekul H2 . Namun, manipulasi semacam itu cukup memakan energi: kompresi dan pendinginan memerlukan 20% hingga 40% energi yang dapat diperoleh dari bahan bakar itu sendiri.
Pada saat yang sama, bahkan dalam bentuk padat, hidrogen mengandung sekitar setengah energi per satuan volume dibandingkan gas alam, sehingga mengurangi efisiensi penggunaannya dalam transportasi. Terakhir, karena ukurannya yang kecil, molekul hidrogen dapat dengan mudah keluar dari wadah bahkan menembus dinding logam, sehingga rapuh dan menyebabkan retakan. Hal ini menyulitkan pengangkutan H 2 di mobil tangki dan tangki kriogenik.
Alternatifnya adalah penyimpanan bahan kimia: misalnya, paduan magnesium dan nikel atau zirkonium dan vanadium mampu menahan hidrogen dalam rongga antar atom logam sehingga membentuk kisi kristal. Akumulator semacam itu dapat mengemas hidrogen untuk disimpan, dan kemudian melepaskannya melalui pemanasan. Namun, paduan tersebut dapat menampung tidak lebih dari tiga atom hidrogen per atom logam.
Para ilmuwan dari Skoltech, Institut Kristalografi RAS dan pusat penelitian di Cina, Jepang dan Italia telah berhasil mengatasi keterbatasan ini dengan mensintesis senyawa, di mana satu atom logam memiliki tujuh hingga sembilan atom hidrogen. Kita berbicara tentang cesium heptahydride (CsH 7 ) dan rubidium nonahydride (RbH 9 ), yang menurut para ilmuwan, akan tetap stabil pada tekanan atmosfer.
“ Proporsi atom hidrogen dalam zat ini lebih tinggi dibandingkan hidrida mana pun yang diketahui berada pada tekanan normal – dua kali lebih tinggi dibandingkan metana CH 4 , ” Skoltech mengutip Dmitry Semenyuk, seorang mahasiswa pascasarjana di program pascasarjana Ilmu Material.
Percobaan sintesis senyawa berbasis cesium dan rubidium terdiri dari beberapa tahap. “ Borazan padat yang kaya hidrogen (amonia borana NH 3 BH 3 ) bereaksi dengan cesium atau rubidium. Garam yang dihasilkan adalah cesium atau rubidium middleoborane. Saat dipanaskan, garam terurai menjadi cesium atau rubidium monohidrida dan sejumlah besar hidrogen. Karena percobaan berlangsung dalam sel dengan landasan intan yang memberikan tekanan 100.000 atmosfer, hidrogen yang dilepaskan terjepit ke dalam rongga kisi kristal hidrida rendah dengan pembentukan polihidrida: cesium heptahidrida dan dua versi rubidium nonahrida dengan topologi berbeda. struktur kristal ”, Skoltech mengutip Artem Aganov, Kepala Penelitian, Kepala Laboratorium Desain Material.
Di masa depan, penulis berencana untuk memperluas skala percobaan menggunakan mesin press hidrolik untuk memperoleh cesium dan rubidium polihidrida dalam jumlah yang lebih besar dan pada tekanan yang lebih rendah (10.000 atmosfer). (Tim Liputan)
Editor : Aan
