Современная химия




ВТОРАЯ ЖИЗНЬ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА

вторая жизнь водородного топлива

Ставить крест на водородном топливе пока рано, говорят американские ученые. Эксперты из Национальной лаборатории Лос-Аламоса и Центра водородных исследований при Министерстве энергетики США разработали новый метод переработки содержащих водород химических соединений, который может сделать из «сомнительного» источника альтернативной энергии конкурентоспособное топливо, выгодное не только с экологической, но и с экономической точки зрения.

Водород в его различных проявлениях давно был признан специалистами перспективным топливом для транспорта. На основе этого газа можно создать топливные элементы, которые по своему КПД могли бы быть более эффективны, чем двигатели внутреннего сгорания. Его использование в топливном элементе также устраняет выработку токсичных выхлопов, негативно влияющих на окружающую среду.

Однако для практического использования идеальное топливо должно легко сжиматься, вмещая высокий энергетический потенциал в маленький объем бака. К сожалению, при нормальных условиях, у чистого водорода достаточно низкая плотность энергии на один объем единицы. Важная проблема с использованием водорода состоит в том, что его объем, достаточный для поездки в несколько сотен километров, практически невозможно сжать до стандартного бака. Учитывая, что этот газ легче воздуха в 14,5 раза, а его теплопроводимость выше теплопроводимости воздуха в семь раз, для обеспечения легкового автомобиля водородным топливом по своему КПД, эквивалентному обычному бензину, придется оснастить машину топливным баком, превосходящим по размерам сам автомобиль.

Решение этой проблемы американские химики увидели в использовании класса веществ, известных как химические гидриды, которые при определенной реакции высвобождают водород. Гидриды в данном случае выступают в роли «химических топливных баков», которые хранят необходимый запас водорода в сжатом состоянии до активизации мотора. Таким образом авторы исследования надеются использовать энергию водорода, заключенную в составе гидрида. Наиболее привлекательным примером такого «хранителя» водорода эксперты считают боран аммиака, потому как он содержит около 20% водорода от общей массы. Кроме того, боран аммиака способен впитывать водород и высвобождать его при температуре менее чем 80ºС. Однако недостатком этого материала является слишком низкая скорость выхода водорода. Кроме того, для повторной «зарядки водородом» боран аммиака требует слишком много энергии. Теперь же новая технология исследователей из Лос-Аламоса и Алабамы позволит проводить эффективную рециркуляцию этого соединения.

Исследовательская группа обнаружила, что одна из форм борана аммиака, названная полиборазиленом, может быть переработана обратно в исходное вещество с относительной легкостью и скромными затратами энергии. Причем все реакции обращения могут протекать в одной емкости. «Результаты исследования представляют собой прорыв в вопросе хранения водорода и имеют существенное практическое значение, — заявил доктор Гин Петерсон, лидер отдела химии лаборатории Лос-Аламоса. — Открытие является настолько инновационным, что достижения нашей исследовательской группы были тут же замечены». В настоящее время ученые плотно сотрудничают с коллегами из компании Dow Chemical, чтобы перейти от теоретических разработок к крупномасштабному выпуску топлив, основанных на новой технологии.

Между тем модификацией борана аммиака не менее успешно занимаются и другие научные центры. Так, исследователи из американской Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружили, что в масштабе наночастиц боран аммиака выпускает водород в 100 раз быстрее, нежели в обычном своем состоянии. Однако чтобы получить возможность практического осуществления данного открытия, нужно было найти способ создания целых блоков этого материала, состоящих из наноформ вещества. В качестве базы для такого топливного элемента ученые предложили использовать кварц с мельчайшими порами диаметром примерно 6,5 нанометра. В эти поры они закачали раствор борана аммиака, который естественно распределился в наноформочки. Вполне вероятно, что, совместив разработанные методики, исследователи смогут создать высокоэффективное водородное топливо, отличающееся не только экологичностью и экономичностью, но и высоким КПД.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

montale chocolate greedy

Новинки полимеров:

АМОРТИЗИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ИЗ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН

News image

Пенополиуретан широко используется благодаря его высоким амортизирующим свойствам, продолжительному сроку службы и хорошей формуемости. Но, с другой...

НОВЫЕ ПОЛИАМИДЫ для МОТОРНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

News image

LANXESS пополнил свой ассортимент продуктом Durethan TP 424-009 (в дальнейшем именуемым как Durethan AKV 30 G HR DUS 023), предназначенным для данны...

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПОФ ПЛЕНОК

News image

Интересно отметить, что в связи с тем, что эффект «пленочной глазури» улучшает внешний вид товара и защищает от пыли, ПОФ-пленки используют для упак...

ЛЕГКОФОРМУЕМЫЕ ПОЛИЛАКТИДЫ

News image

Данный компаунд позволяет обеспечить значительное сокращение продолжительности цикла литья (примерно наполовину) по сравнению с обычными полилактидн...

Новые продукты оргсинтеза:

ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

News image

Всего в России производством пищевых красителей занимаются 5 предприятий. Это – ЭкоКолор, Гиород, Экоресурс, Тереза-Интер, Биолайн.

НОВИНКИ BASF для КОЖЕВЕННОЙ ОТРАСЛИ

News image

Девиз “Edition Caprileone” («Издано в Каприлеоне») используется применительно к ассортименту модных разновидностей кожи, отличающихся летней свежестью расцветок и преобладанием «натуральных» тонов. ...

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛАМИНА

News image

В конце 1930-х гг. в США и Германии, а позднее и в Японии, были пущены первые промышленные установки получения меламина из дициандиамида. Реакцию осуществляли при высоких температурах и давлениях в ...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Альтернативное топливо - ВТОРАЯ ЖИЗНЬ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА

Великие химики:

ГЕСС (Hess), Герман Иванович

News image

Русский химик Герман Иванович (Герман Генрих) Гесс родился в Женеве в семье художника, который вскоре переехал в Россию. В 15-летнем возрасте Геcc у...

АЛЬДЕР (Alder), Курт

News image

Немецкий химик Курт Альдер родился в Германии, в Кенигсхютте (теперь это Хожув, Польша), неподалеку от Катовиц, где его отец, Йозеф Альдер, работал ...

Институты химии:

Институт химии ДВО РАН

News image

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук создан 1 июля 1971 года на базе Отдела химии Дальневосточного филиала Сибирского ...

Институт органической химии РАН

News image

Институт органической химии РАН был образован 23 февраля 1934 г. путем объединения нескольких лабораторий ведущих отечественных научных школ академи...