| Περίληψη: | Ο σύγχρονος καταναλωτικός τρόπος ζωής, η περιορισμένη ποσότητα ορυκτών
καυσίμων όπως είναι το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, η ανεξέλεγκτη
περιβαλλοντική ρύπανση και η συνεχόμενη υπερεκμετάλλευση των φυσικών πόρων
καθιστούν αναγκαία την εύρεση μιας νέας μορφής ενέργειας. Η εξάρτηση από τις
εξαντλήσιμες πηγές ενέργειας αποτελεί κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη και την
εκμετάλλευση νέας εναλλακτικής, βιώσιμης, πιο καθαρής και ανανεώσιμης μορφής
ενέργειας.
Για το λόγο αυτό, στη διπλωματική εργασία προτείνεται και εξετάζεται η
χρησιμοποίηση του υδρογόνου ως καύσιμο, σε κοινά μέσα μεταφοράς και σε
διάφορες εκφάνσεις της καθημερινής μας ζωής. Αρχικά παρουσιάζονται οι ιδιότητες
του υδρογόνου, τα πλεονεκτήματά του έναντι άλλων καυσίμων-μορφών κινητικής
ενέργειας καθώς επίσης και τα μειονεκτήματά του. Το μεγαλύτερο εμπόδιο όμως στη
κοινή χρήση του είναι η αποθήκευσή του. Παρατίθενται, λοιπόν, οι τρόποι και τα
υλικά με τα τεχνικά γνωρίσματά τους για μια αποτελεσματική και ασφαλής
αποθήκευση του υδρογόνου.
Η επίλυση, στη συνέχεια, της μη σχετικιστικής χρονοανεξάρτητης εξίσωσης
Shrödinger μας βοηθά να κατανοήσουμε και να προβλέψουμε τον τρόπο που
συγκροτούνται τα μόρια από άτομα, καθώς και τις ιδιότητες, όπως ηλεκτρονικές,
οπτικές και δομικές, των μοριακών συστημάτων. Με τη βοήθεια της θεωρίας
συναρτησιακού πυκνότητας (DFT), και λαμβάνοντας υπόψη την ηλεκτρονιακή
συσχέτιση και τις στιγμιαίες ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις των ηλεκτρονίων
προβλέπεται η σωστή ποιοτική περιγραφή των ιδιοτήτων των διάφορων συστημάτων.
Τέλος, μελετώνται διάφορα νανοδομημένα μεταλλικά υδρίδια που μπορούν να
αποθηκεύσουν το υδρογόνο. Χρησιμοποιώντας, λοιπόν, όλες τις βασισμένες σε
πρώτες αρχές (ab initio) υπολογιστικές μεθόδους και καταλήγοντας σε αποτελέσματα
με συγκεκριμένες και επιλεγμένες προσεγγίσεις, εξετάσαμε ένα μεγάλο αριθμό
διάφορων στοιχείων, δομών και κραμάτων, όπως είναι τα LinAln και τα LinAlnHnx
καθώς και τα LinBn και τα LinBnHnx. Οι υπολογισμοί προσπαθούν να ανακαλύψουν
την γεωμετρία των εξεταζόμενων δομών αλλά και την ευαισθησία της συμπεριφοράς
τους και τον τρόπο συσχέτισης της ενέργειας εκρόφησης με το μέγεθος των δομών
και τον αριθμό των υδρογόνων που περιέχονται σε αυτές.
|
|---|
