編者註：這個不定期的系列著眼於為現代生活提供動力和電氣化的強大想法——一些是現有的，一些是未來的。雞毛可能有助於未來汽車使用氫燃料。新的研究表明，羽毛不會成為燃料，但它們可以幫助儲存燃料。氫是宇宙中最常見的元素，長期以來一直被譽為化石燃料的清潔、充足的能源替代品。當氫氣與氧氣發生反應時，它不會像化石燃料那樣產生污染物，而是只會產生水。不幸的是，氫很難儲存和運輸。目前將其以液體或加壓氣體形式保存在罐中。作為加壓氣體，它佔據的空間大約是汽油的 40 倍，作為液體，它需要保存在極低的溫度下。特拉華大學紐瓦克分校可再生資源經濟型複合材料項目主任、研究員理查德·伍爾 (Richard Wool) 表示：“使用目前可用的技術，如果你有一個 20 加侖的儲罐，並在典型的室溫和壓力下充滿氫氣，你可以行駛大約一英里。”到目前為止，科學家們一直在努力設計在合理的壓力和溫度下在車輛上儲存氫氣的方法，以顯著降低成本。然而，正在研究的材料，例如碳納米管和金屬氫化物，通常非常昂貴。現在，伍爾和他的同事表示，過熱的雞毛纖維可以容納大量的氫。他們首先關注的是雞毛，因為它們非常便宜——僅美國每年就生產約 60 億磅雞毛。 “實際上，家禽業需要花錢才能去除這些羽毛，所以它們基本上是免費的，”伍爾告訴《生活科學》。雞羽毛纖維主要由角蛋白組成，角蛋白與指甲、鱗片、爪子和喙中的蛋白質相同。當仔細加熱精確時間到特定溫度時，纖維上形成的富含碳的表面會吸引氫氣，有點像活性炭過濾器從液體或氣體中去除雜質的方式。加熱過程還可以在纖維之間形成中空管，增強其結構，並使它們變得更加多孔，從而增加其表面積，從而提高其儲存氣體的能力。然後，人們可以將氣體泵入纖維中，並將其儲存在高壓下，而要釋放氣體，只需對其進行減壓或升高溫度即可。這些羽毛的海綿狀多孔結構可以容納與碳納米管或金屬氫化物一樣多甚至更多的氫。事實證明，它們的成本也低得多——使用碳化雞毛只會使一輛汽車的價格增加約 200 美元，伍爾說，而製造一個使用金屬氫化物的 20 加侖氫燃料箱的成本可能高達 3 萬美元，而使用碳納米管的氫燃料箱可能要花費 550 萬美元。 “當我們開始時，我們不知道碳化雞毛對於儲氫的效果如何，”伍爾說。 “碳化雞毛纖維有潛力顯著改進現有的儲氫方法，並可能為真正基於氫的實際開發鋪平道路。伍爾估計，當使用碳化雞毛纖維儲存氫氣時，需要一個 75 加侖的儲罐才能讓汽車行駛 300 英里。他的團隊正在努力提高這一範圍。除了儲氫之外，伍爾和他的同事們還在研究如何將雞毛纖維轉化為許多其他產品，包括抗颶風屋頂、輕型汽車零件和生物基計算機電路板。事實上，其他研究人員認為雞毛可以成為將來。 “生物體可以為各種日常應用提供完美的特性，”紐瓦克特拉華大學的研究人員埃爾曼·塞諾茲說。 Wool、Senoz 和他們的同事將於 6 月 23 日在馬里蘭州大學公園市舉行的綠色化學與工程會議上詳細介紹他們的發現。這項研究由美國農業部國家合作研究、教育和推廣服務機構資助。
