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:

АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ: пластмассы заменяют металл

News image

Одним из примеров успешного решения данной проблемы может служить новый специальный полиамидный ( PA ) продукт Ultramid ® Endure , созданный специал...

ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ УГЛЕВОЛОКНИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

News image

Углеродные волокна (УВ) – органический материал, содержащий 92 - 99,99 % углерода. Углеродные волокна получают путем ступенчатой термообработки разл...

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...

ELECLEAR – прозрачные токопроводящие пленки

News image

В течение следующих нескольких лет ожидается расширение рынка сенсорных панелей примерно на 30 процентов. Один только этот рынок потребляет 2,5 милл...

Новые продукты оргсинтеза:

РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СОСТАВЕ УДОБРЕНИЙ

News image

Элементы питания с приставкой «микро» оказывают макроэффект, если они обеспечивают необходимый баланс питания. Данное обстоятельство является ключевым при выборе и способе применения минеральных ...

ИМПЛАНТАТЫ С ГИДРОГЕЛЕМ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ

News image

Так же силы были направлены на поиск и исследования альтернативного наполнителя, который минимизировал бы вред здоровью, а эстетический эффект был бы максимальным. В данной статье представлен отчет ...

ПЕКТИНЫ: свойства, получение, применение

News image

Пектины классифицируют по степени метоксилирования (степени этерификации - СЭ) - отношению количества метоксильных групп –ОСН3 ко всем кислотным остаткам в молекуле. СЭ делит все промышленные ви...

Авторизация



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

Великие химики:

ДИЛЬС (Diels), Отто

News image

Немецкий химик Отто Пауль Герман Дильс родился в Гамбурге и был вторым из трех сыновей Германа Дильса, учителя и известного филолога, и Берты Дильс ...

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...

Институты химии:

Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского

News image

В первые годы после войны Институт занимался проблемами атомной энергетики. Принимал участие в аналитическом обеспечении технологических процессов п...

Институт катализа им. Г.К. Борескова

News image

Институт катализа был основан в 1958 году в составе Сибирского отделения Академии наук СССР. Создателем и первым директором Института вплоть до 1984...