Er is een drive om fossiele brandstoffen in energieopwekking en transport te vervangen door duurzame alternatieven. Een benadering die de afgelopen decennia is besproken, is een toekomstig koolstofvrij, waterstofeconomie waarin waterstof wordt gegenereerd uit hernieuwbare energiebronnen en wordt gebruikt om brandstofcellen in auto's te voeden. Brandstofcellen zijn in wezen elektrische batterijen die continu chemische energie kunnen krijgen om elektriciteit op te wekken. Helaas, waterstofgas is een gevaarlijke stof en daarom is veilige opslag in een brandstoftank in een dergelijk voertuig een belemmering geweest voor vooruitgang op dit gebied.

Nutsvoorzieningen, Saumen Dutta en Sri Harshith Dosapati van Vellore Institute of Technology aan de VIT University, in Tamil Nadu, Indië, hebben besproken hoe waterstofopslag kan worden geïntegreerd in de brandstofcel van het voertuig zelf. Inschrijven Vooruitgang in industriële ecologie - een internationaal tijdschrift , het team legt uit hoe het overschakelen op hernieuwbare energie nu van het grootste belang is, gezien de CO2-uitstoot en hun impact op het klimaat, evenals de waarschijnlijkheid dat fossiele brandstofbronnen om geologische en politieke redenen steeds schaarser of ontoegankelijker zullen worden.

Het werk van het team richt zich op koolstofnanobuisjes als opslagoptie voor waterstof, in plaats van simpelweg het gas onder druk te zetten dat explosiegevaar met zich meebrengt. Koolstofnanobuisjes zouden binnen een klein volume een enorm oppervlak bieden waarop waterstofmoleculen zouden worden geadsorbeerd in een veel stabielere vorm dan gas onder druk. Ze schrijven dat ze een opname hebben bereikt van iets meer dan 1,14 gewichtsprocent bij een druk van 50 megapascal bij de relatief milde temperatuur van 283 Kelvin, nominaal ongeveer 10 graden boven kamertemperatuur. Het team gebruikte hiervoor met germanium gedoteerde koolstofnanobuisjes.

Vervolgens koppelden ze dit opslagsysteem aan een brandstofcel en konden ze een constante stroomsnelheid van waterstof in de brandstofcel aantonen. De cel zou deze chemische energiebron kunnen verbruiken en gestaag meer dan 10 kilowatt vermogen kunnen ontwikkelen.

In een werkend voertuig, het team legt uit dat lichtgewicht composietmaterialen kunnen worden gebruikt om het gedoteerde koolstof nanobuispoeder te bevatten en om ervoor te zorgen dat de druk wordt gehandhaafd om opslag te vergemakkelijken. Een deel van de opgewekte stroom zou nodig zijn om de inhoud van de geïntegreerde brandstoftank op de vereiste opslagtemperatuur van 283 Kelvin te houden. Blijkbaar, in warmere klimaten zou dit een veel kleiner deel van de brandstofcelopbrengst vereisen dan nodig zou zijn bij het rijden in de kou. Optimalisatie van de synthese- en fabricageprocedures voor een dergelijke opslagmethode zou deze dichter bij economische levensvatbaarheid brengen.