Найден интересный метод хранения водорода

Новый композит на снимках с просвечивающего электронного микроскопа (фото National Center for Electron Microscopy).

Плотная упаковка водорода, безопасная в обращении, может послужить основой для транспорта будущего: работающих за счёт топливных элементов машин с нулевым выхлопом. Теперь такая техника стала чуть ближе к реальности.

Оригинальное решение для удобного хранения водорода придумали исследователи из лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab). Они создали недорогой нанокомпозит, который способен с большой скоростью впитывать H2 и отдавать его обратно при умеренном нагреве. Причём содержащийся в композите металл не окисляется и не деградирует со временем.

Ранее в качестве эффективной ёмкости для водорода уже предлагались гидриды металлов в самых различных вариациях, а ещё такая экзотика, как полимерная пена, или, к примеру, соединения аммиака. Ни один вариант массовым не стал.

EurekAlert! информирует: «Новый материал состоит из множества наночастиц металлического магния, распределённых по матрице из полиметилметакрилата.»

Полимерная матрица создаёт барьер для кислорода и паров воды, но в то же время пропускает к магнию водород и выпускает его обратно при необходимости. А нести такой материал может до 4% водорода по весу. Это показал анализ образцов. (Детали экспериментов — в статье в Nature Materials).

Схема полимерного нанокомпозита и его взаимодействие с водородом (фото Jeff Urban).

Если разработка лаборатории в Беркли будет доведена до конвейера, она должна быть хорошо воспринята в энергетике и на транспорте. Ведь ныне те немногие автомобили, что уже работают на водороде, несут его с собой либо в сжиженном виде при криогенных температурах, либо как газ, находящийся под большим давлением. Оба варианта — явно не самые безопасные и удобные.



Испытана солнечная машина для получения топлива

27 декабря 2010

Boeing представил мощнейший водородный беспилотник

14 июля 2010

Лондон получил водородный чёрный кэб

8 июня 2010

Новые генно-инженерные бактерии выделяют топливо

30 марта 2010

Автомобиль Carpuccino пьёт кофе вёдрами

12 марта 2010
  • Александр Стрелец  14 марта, 20:54
    Другими словами, что бы хранить 1 кг водорода, понадобится 25 кг нового материала
    ОтветитьНравится
  • 1 кг в 25 кг это очень даже ничего с плотностью-то водорода
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  14 марта, 23:41
    да уж, у дирижабля соотношение массы водорода и несущей конструкции раз в тридцать лучше :) Но там плотность была низковата.

    А каковы показатели для баллонов с высоким давлением? Плотность? Соотношение массы водород баллон?

    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  15 марта, 15:41
    Мелкосерийный водородный авто Honda FCX Clarity обладает баком, который вмещает примерно 4 кг водорода под давлением 345 бар. Но сколько весит сам этот баллон — я найти не смог (вся машинка тянет более чем на 1,6 тонны), но вряд ли 100 кг, хотя кто знает... А вообще, тут многое зависит от материала. Если баллон делать из углеволоконного композита, то в теории можно в нём давление поднять и до 700 бар. Водорода влезет больше, а вес самой ёмкости будет меньше. Но возникает вопрос — не страшновато 700 атмосфер в багажнике возить? С гидридами как то поспокойнее будет, вот потому все и мучаются с этими экспериментами.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  14 марта, 23:44
    О! Дирижабель с водородом с электро движками на этих — водородных топливных элементах?
    ОтветитьНравится
  • Антон Просвиркин  16 марта, 11:28
    А почему из этого полимера должен состоять только топливный бак, в привычном понимании этого слова. Из этого полимера, я предполагаю, можно изготовить любую несущую деталь автомобиля, которая в свою очередь будет нести запас водорода. Таким образом бака, как такового у ТС может и не быть, и никакого дополнительного баласта соответственно.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  16 марта, 12:41
    Любую деталь? А как будете в неё водород закачивать и забирать? Полимер же нужно погрузить в ёмкость с подводящими и отводящими шлангами и системой подогрева (для выпуска водорода).
    И потом я не думаю, что полиметилметакрилат годится для несущей конструкции.
    Ваше предложение мне напоминает другую давнюю идею: превратить все детали кузова авто в конденсаторы. Мол, площадь у них большая, пусть послужат ещё и как хранилища энергии. Если всё посчитать, окажется, что возни тут очень много, а выгоды — кот наплакал. Даже меньше.
    ОтветитьНравится
  • Антон Просвиркин  16 марта, 13:13
    Согласен, мое предположение выглядит утопичным. Прошу извенить мне мою наивность, по причине недостатка знания технологии протекания процессов взаимодействия нанокомпозита с водородом.

    По поводу пригодности полиметилметакрилата для несущих деталей автомобиля я не столь далек от истины. Возможно Вы забыли что такое полиметилметакрилат, или не знакомы с понятием несущих деталей автомобиля.
    кратко:
    полиметилметакрилат (ПММА) — органическое стекло (оргстекло) ;
    несущие детали автомобиля — детали кузова.

    ОтветитьНравится