Forskerne har klaret at vise, hvordan det kan lade sig gøre at presse hydrogen ud af is.
De har brugt neutronstråler til at afsløre isens hemmeligheder og har fundet ud af, at det ikke er nødvendigt at presse isen så hårdt sammen, som de ellers troede tidligere, for at løsne hydrogenet,
Med is i tankerne?
Det kan måske betyde, at forskerne har fundet et materiale, som kan bruges til at lave frit hydrogen, som kan bruges i brændselsceller, ifølge en pressemeddelelse fra Carnegie Institution.
Sådanne brændselsceller kan blandt andet bruges til elbiler. Der foretages meget forskning for at finde en sikker og enkel måde at lave hydrogen på til brændselsceller.
Neutronkanon er forskernes øjne
Det har ikke været let at studere, hvad der sker, når isen presses så hårdt sammen. Den har et tryk, som er over en halv million gange højere end lufttrykket på Jordens overflade.
Ved et sådant tryk trænger stråler ikke så nemt ind. Forskerne har i næsten 50 år forsøgt at se, hvad der sker. Nu har en ny stærk neutronkanon på Oak Ridge National Laboratory i USA endelig gjort det muligt for dem.
Neutronkugler spredes mod alle kanter
Neutroner er partikler fra atomkerner uden elektrisk ladning. De kan skydes mod stoffer i en neutronstråle, omtrent som en maskingeværsalve med neutronkugler.
Når neutronkuglerne rammer atomkernerne i stoffet, som skal studeres, spredes de mod alle kanter. Hvilken retning, de spredes, afhænger af, hvilken slags atomkerner de rammer.
Sådan kan forskerne finde ud af, hvor atomkernerne ligger inde i stofferne.
Hydrogen løsnes ved lavere tryk end troet
De ligger nogle gange på andre steder, end der hvor gamle teorier siger, at de skal være. Det er tilsyneladende grunden til, at frie hydrogenatomer nu kan løsnes ved et lavere tryk, end forskerne hidtil har troet.
Det er altså ikke nødvendigt at presse så hårdt. Hydrogenet kommer ud af vandmolekylerne alligevel.
Planlægger neutronanlæg i Sverige
»Dette arbejde er enestående og interessant på grund af den nye viden, som er blevet afdækket for forståelse af vand og is,« udtaler Bjørn Christian Hauback til forskning.no.
Bjørn Christian Hauback er afdelingsleder ved Institut for energiteknik (IFE) og kender godt til anlægget ved Oak Ridge, hvor forsøgene er foretaget.
Foreløbig er det kun dette anlæg, og et i Japan som kan lave neutronstråler, der er kraftige nok til denne type eksperimenter.
Men om 8-10 år vil et nyt europæiske anlæg efter planen stå klar i Lund i Sverige, kan Bjørn Christian Hauback fortælle.
Kan bidrage til store ændringer
Han forklarer, at neutronstråler er specielt egnet til at se hydrogen i materialer, fordi det lette hydrogen spreder neutronerne lige så godt, som tungere grundstoffer.
»Hydrogenlagring i faste materialer kan blive vigtig for fremtidens energisystem,« siger Bjørn Christian Hauback til forskning.no.
»Særligt de seneste 10 år er en række af de mest lovende hydrogenlagringsmaterialer blevet studeret og karakteriseret ved hjælp af neutroner på IFE,« fortsætter han.
Han mener, at avancerede neutronkilder, som i USA og Japan og senere i Europa, er vigtige for ny viden, som igen vil bidrage til store ændringer – for eksempel inden for brug af energi.
Superionisk vand er både is og vand
Den nye viden kan også bruges til at forstå mere om det mystiske stof, som kaldes superionisk vand, ifølge forskerne.
Det er hverken vand eller is, men begge dele på én gang. Ingen har endnu formået at lave det.
Sådant superionisk vand kan findes inde i Jorden og i atmosfæren ved kæmpeplaneterne Uranus og Neptun.
Kan forandre teorierne
Hvis forskerne kunne lave superionisk vand, ville det være hårdt som jern og gløde gult, siger teorierne.
Nu tror forskerne, at deres nye resultater giver en ny mulighed – superionisk vand findes ved lavere tryk, end hvad forskerne tidligere har troet. Og dén nye viden kan forandre teorierne om, hvad der sker i sammenpresset is.
Kan give magnetfelt om planeter
Måske er det sådan, at hydrogenet kan vandre frit gennem isen inde i planeterne, der hvor trykket er højt nok.
Fordi dette hydrogen er elektrisk ladet, kan det give elektriske strømme inde i planeterne. Disse strømme kan muligvis være med til at danne magnetfelterne om planeterne Uranus og Neptun, tror forskerne.
© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson
