Un’alternativa emergente allo stoccaggio di gas naturale compresso (CNG) è il cosiddetto stoccaggio di gas naturale adsorbito (ANG), in cui il serbatoio è riempito da un materiale poroso con una grande quantità di superficie. Il gas viene immagazzinato perché le sue molecole aderiscono alla superficie del materiale. I sistemi CNG immagazzinano gas a circa 250 atmosfere di pressione, ma Long dice che il suo gruppo mira a progettare un sistema ANG in grado di immagazzinarlo a 35-65 atmosfere. Immagazzinare a 35 atmosfere significherebbe che le persone che usano il gas naturale per il riscaldamento e la cottura nelle loro case potrebbero rifornire le loro auto a casa utilizzando un compressore semplice ed economico, dice.
Non ci sono ancora veicoli ANG disponibili in commercio, ma c’è un interesse significativo per la tecnologia, ed è abbastanza maturo. Questo progetto è stato sostenuto dall’Agenzia per i progetti di ricerca avanzati del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti-Energy, e il gruppo di Long ha anche ricevuto assistenza tecnica da Ford Motor Company, che ha venduto quasi 60.000 veicoli CNG dal 2009.
Finora, tuttavia, la fisica ha limitato la gamma di auto che utilizzano sistemi ANG. La sfida è stata quella di sviluppare un materiale che adsorbe il gas alla pressione target di 35 atmosfere, ma rilascia anche tutto prima che la pressione raggiunga cinque o sei atmosfere, la pressione minima alla quale il motore può funzionare. Nei sistemi precedentemente dimostrati, troppo gas rimane bloccato nel serbatoio e non può essere utilizzato, dice Long.
Per aggirare questo problema, il gruppo ha utilizzato strutture metallo-organiche “flessibili” che sono diverse da quelle rigide provate prima nei sistemi ANG. I materiali si espandono dopo aver raggiunto una certa pressione, aprendo i pori per assorbire il gas durante il riempimento. A una pressione inferiore, ma leggermente superiore alla pressione minima alla quale il motore funziona, i materiali collassano e spingono tutto il gas in modo che il motore possa usarlo.
I nuovi risultati suggeriscono che i sistemi ANG basati su questi materiali potrebbero raggiungere capacità di stoccaggio più elevate—e quindi gamme più lunghe—di quelle possibili nei sistemi che utilizzano materiali rigidi. È un’importante prova di principio, ma è necessaria una buona quantità di lavoro ingegneristico prima che sistemi basati su materiali come questi possano essere commercializzati, afferma Long.
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