Учёные разработали принципно новый способ связывания водорода, который, по воззрению многих аналитиков, является многообещающим экологически незапятнанным топливом грядущего. Разработка предполагает внедрение уже узнаваемых материалов, но в форме микрочастиц.

Материал, из которого состоит аккумулятор последнего поколения, представляет собой нанокомпозит – два главных компонента, объединённых в механической консистенции. 1-ый, железный магний, употребляется в виде нанокристаллов, которые и отвечают за связывание водорода. 2-ой компонент – особый полимер, проницаемый для водорода и играющий роль однородной среды, в какой содержатся элементы магния.

После нескольких тестов, проведённых группой учёных из Государственной лаборатории имени Лоуренса в Беркли под управлением доктора Джеффри Урбана, выяснилось, что материал при нагревании до 200 градусов Цельсия вполне «заряжается» водородом наименее чем за 30 минут. При всем этом количество водорода может достигать 6% общей массы кристаллов магния в нанокомпозите. Также было установлено, что ёмкость, температурный режим и быстродействие материала отвечают принятым эталонам, что гласит о возможной способности внедрения систем на его базе в разных технических средствах на коммерческой базе, приемущественно, в автотранспорте. Огромным плюсом нового материала для аккумов является также то, что неоднократно повторяющиеся циклы зарядки и разрядки не наносят ему существенного вреда.

Финансовая необходимость использования технологий на базе нового материала также не оставляет колебаний, потому что он является достаточно дешевеньким за счет отказа от дорогих катализаторов, нередко применяемых в разработках с водородным топливом. На данном шаге разработки задачка учёных состоит в увеличении ёмкости материала по водороду до значения, превосходящего 6% от массы аккума.

Разработки, связанные с внедрением водорода в энергетических целях, ведутся уже не один десяток лет. Ведь водород при сгорании оставляет после себя только пары воды, что делает его одним из более незапятнанных топливных материалов в мире. Одной из самых серьёзных заморочек в таких исследовательских работах всегда была неувязка поиска надёжного и действенного способа хранения водорода. Сжатие водорода как метод хранения является не очень целесообразным, поэтому как для этого необходимы тяжёлые железные баллоны с толстыми стенами для поддержания подходящего уровня давления. Вот поэтому разработки ведутся по другому пути поиска подходящих твёрдых материалов, способных задерживать в собственной структуре огромные объёмы водорода, который можно вызволить при нагревании.

В этом направлении было проделано огромное количество испытаний разных материалов: углеродных нанотрубок, полимеров, химически активных металлов и т.д.. Поиск материала усложнялся противоречивыми требованиями к его свойствам. С одной стороны, он был должен интенсивно вести взаимодействие с водородом, вбирая в себя максимально большее его количество, а с другой стороны – был должен не очень очень его связывать для обычного высвобождения при температурном воздействии.

Тесты гидридов лёгких металлов, таких как гидрид магния, проявили, что эти материалы отлично абсорбируют достаточно огромное количество водорода в собственной структуре, но связывают его очень крепко. Это приводит к тому, что для высвобождения водорода из структуры гидрида нужно нагревать его до очень больших температур, что просит дополнительных неоправданных энергозатрат. На базе результатов проведенных испытаний группа доктора Урбана узнала, что внедрение микрочастиц магния существенно ускоряет процессы абсорбации и выделения водорода, сначала за счёт особенной структуры поверхности магния, которую он приобретает в наноразмерном состоянии.

Данное достижение указывает способности науки в разработке особых материалов, по своим полезным свойствам превосходящих классические. Джеффри Урбан отмечает, что в последнее время планируется предстоящая оптимизация как полимерного носителя, так и железных микрочастиц, что в недалёком будущем сделает вероятным обширное применение водородного горючего в энергетике.

По материалам http://www.energyland.info