Waterstof is een van de meest milieuvriendelijke energiebronnen doordat het enkel water en geen CO­2 uitstoot bij verbranding. Het veilig en energetisch efficiënt opslaan van waterstof blijft echter een van de grootste wetenschappelijke uitdagingen voor de ontwikkeling van waterstof tot groene energiedrager van de toekomst. Dit ondanks de vele jaren van internationaal onderzoek. Clathraten, een materiaal bestaande uit nanoscopische capsules voor de opslag van verscheidene gassen inclusief waterstofgas, kunnen hier een oplossing bieden.

Het voorgaande Sprint cSBO ARCLATH I project leverde experimentele en theoretische evidentie voor de technische en economische haalbaarheid van dit nieuwe concept voor waterstofopslag en -transport. In dit vervolgproject willen we de opslagcapaciteit voor waterstof in clathraten maximaliseren door verdere verfijning van de matrix materialen die de clathraten stabiliseren. Door de optimalisatie van poriegrootte, structuur en chemische functionaliteit van het matrixmateriaal zal het mogelijk zijn om nieuwe stabielere clathraatstructuren te vormen die meer waterstof kunnen opslaan bij een vergelijkbare temperatuur en druk. Om dit te verwezenlijken is een verdere verdieping van onze kennis van de onderliggende mechanismen voor de vorming van waterstofclathraten en hun gebruik als opslagmedium noodzakelijk. De bekomen nieuwe inzichten vanuit theoretische modellering gecombineerd met experimentele validatie, zullen ons in staat stellen hydrofobe materialen te synthetiseren met superieure eigenschappen voor clathraatstructuren met verbeterde opslagcapaciteit. Daarnaast zullen we op laboratoriumschaal drukvaten uitrusten met deze clathraten om het proces van opslaan en terug vrijgeven van waterstofgas experimenteel verder te onderzoeken.