新型冰狀材料顯示出在儲存天然氣及生物甲烷方面的潛力，能夠實現更安全、更清潔及更高效的儲存方式。新加坡國立大學（NUS）的研究團隊開發出一種可重用的生物可降解冰材料，名為氨基酸修飾冰。其測試結果顯示，該材料在短短兩分鐘內就能達到90%的儲存容量，相較於傳統系統需要數小時的時間，無疑是一個巨大的速度提升。
研究的首席教授Praveen Linga表示：「天然氣和生物甲烷在當前的能源組合中扮演著重要角色，但其儲存和運輸長期以來依賴於昂貴或碳密集的方法。」他進一步補充道：「我們展示了一種簡單且可生物降解的途徑，既能快速工作又可重複使用，使氣體儲存更安全、更環保、且更具適應性。」這些話語在10月2日的新聞稿中發佈。
目前儲存天然氣的主流方法是以高壓儲存或冷卻至-162°C（液化天然氣），這些方法均能耗高且成本昂貴。而另一種名為固體天然氣的儲存技術則是將甲烷困在一種冰狀結構中，稱為水合物，但此過程通常過於緩慢，無法應用於大規模儲存。研究小組透過將水與少量天然存在的氨基酸結合來凍結，找到了一個簡單的解決方案。
這種「氨基酸修飾冰」在幾分鐘內能快速捕獲甲烷氣體。實驗室測試顯示，氨基酸修飾冰迅速轉變為白色的膨脹固體，顯示已經形成了甲烷水合物。值得注意的是，該材料的儲存能力比普通冰高出30倍，並且僅需兩分鐘多點的時間便可達成。氨基酸所驅動的冰面性質變化，使得氣體捕獲的速度大幅提升。疏水性氨基酸（如色氨酸）在甲烷注入時會形成微小的液體層，這些層提供了一個理想的表面，使得水合物晶體可以迅速生長，形成一種多孔的海綿狀結構，快速捕獲氣體。相對而言，普通冰則會形成緊密的薄膜，阻礙甲烷的內部擴散，從而延緩過程。
團隊進一步利用拉曼光譜技術來從分子層面了解此過程。觀察到甲烷迅速而有效地填充進兩種微觀水合物籠中，超過90%的佔用率。首席作者Dr Ye Zhang表示：「這為我們提供了直接證據，表明氨基酸不僅加速了過程，還使甲烷能夠有效地填充進水合物籠中。」儘管目前仍處於概念驗證階段，但這種修飾冰的表現仍然非常具潛力。在接近冰點的溫度和適度的壓力下，其在甲烷儲存的速度和容量方面均超越了先進的多孔材料（如金屬有機框架和沸石）。
這一系統因其可重用性和可持續性而顯得極具價值。由於氨基酸是可生物降解的，因此避免了與化學表面活性劑相關的風險，而該方法在釋放氣體過程中不會產生泡沫。此外，該材料還能通過輕微加熱實現即時的甲烷釋放，隨後可以重新凍結並在閉合循環中重複使用。這種方法對於儲存來自小型來源的可再生生物甲烷尤其具有吸引力。研究團隊目前正致力於擴大該工藝的規模、測試其在天然氣混合物中的應用，並調整技術以儲存其他氣體，包括二氧化碳和氫氣。相關研究結果已發表在《自然通訊》期刊上。
