فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

زمینه و هدف: هیدروژن می تواند در چند سال آینده به مهمترین حامل انرژی تبدیل گردد. از آنجا که ذخیره‌سازی هیدروژن گلوگاه رقابت تجاری‌سازی فناوری‌های مبتنی بر استفاده از هیدروژن برای کشورها محسوب می­شود و به منظور ورود به استفاده از سوخت­های هیدروژنی، موضوع ذخیره سازی مناسب هیدروژن باید مورد توجه ویژه ای قرار گیرد. ذخیره سازی هیدروژن در زیر زمین مورد توجه کشورهای زیادی بوده است. انواع ساختارهای زمین‌شناسی و کانی­هایی از خاک رس نظیر مونت موری لونیت (مونت) شرایط ذخیره‌سازی هیدروژن مطلوبی را نشان داده‌اند. روش تحقیق: در این تحقیق ما سعی کردیم، جذب هیدروژن بر مونت را مورد بررسی قرار دهیم. از آنجا که دما و فشار در اعماق مختلف مخزن ذخیره­سازی تغییر می­کند، در این تحقیق سعی شد، با استفاده از محاسبات آغازین (ab- initio molecular dynamics)(AIMD)، تغییرات حجم مونت موری لونیت با سه مولکول آب در دماهای مختلف بررسی شود. همچنین در این تحقیق، با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی Molecular Dynamics Simulations (MD) برای مونت با تعداد زیادی مولکول آب تعداد پیوندهای هیدروژنی بررسی گردید. یافته ها: ما نشان دادیم در دماهای بالاتر لایه های مونت به یکدیگر نزدیکتر شده و جذب هیدروژن کاهش می یابد. اگر تغییرات حجم مونت را به عنوان یکی از عوامل اصلی جذب هیدروژن در نظر بگیریم، بر اساس این تغییرات در حجم مونت، بازه دمایی -110 تا -50 درجه سانتیگراد برای جذب هیدروژن مناسب به نظر میرسد. همچنین با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مشخص گردید، برای مونت با تعداد زیادی مولکول آب، بیشترین پیوند هیدروژنی، در راستای وجه cb (010) بوده و بنابراین بیشترین جذب هیدروژن در این راستا انتظار می­رود. نتیجه گیری: با افزایش دما، ظرفیت جذب هیدروژن توسط مونت کاهش می یابد؛ ازاین‌رو بازه دمایی ‎-110‎ تا ‎-50‎ درجه سانتی‌گراد به‌عنوان محدوده مناسب جذب هیدروژن پیشنهاد می‌شود و در مونت با محتوای آب بالا، بیشترین جذب در راستای وجه ‎cb (010)‎ انتظار می‌رود.