Ситуация с ресурсами и экологией давно требует поиска новых альтернативных энергетических носителей. Привычная всем нефть изживает сама себя и процесс этот необратимый. В первую очередь, страдает природа, на которой негативно сказываются выбросы двигателей внутреннего сгорания.
Одним из видов альтернативного топлива мог бы стать водород. Главная проблема в водородной энергетике связана с тем, что хранить водород очень сложно. Хранить водород в стандартных емкостях невозможно, поскольку это сильно горючий газ, склонный к детонации, а получать его каждый раз "на ходу" не всегда эффективно. Правда генераторы водорода существуют и активно изучаются. Об этом мы рассказывали тут.
Решением тут может стать принципиально новый подход к проблеме. Ученые из Института производственных технологий и новейших материалов IFAM в Дрездене решили проблему хранения водорода в резервуарах, устойчивых к огромному давлению. Они превратили его в пасту для питания, которая имеет в 10 раз больше энергии, чем литий-ионный аккумулятор того же веса. Как мы помним, при увеличении давления увеличивается и вязкость жидкости.
Высвобождение водорода, который может быть преобразован в электричество, происходит в результате реакции с водой.
Полученный таким образом водород может приводить в действие топливные элементы, вырабатывающие электричество, которые, в свою очередь, приводят в действие транспортные средства с электрическим приводом.
Автомобили на топливных элементах уже существуют и более того, эксплуатируются. Такие модели, среди прочего, Тойота или Хюндай. К сожалению, проблема в инфраструктуре.
Заправка водородом затруднена, так как в мире еще недостаточно станций для осуществления подобных процессов. Это связано с тем, что их конструкция очень дорогая, а хранение водорода при давлении 700 бар очень дорого. Так как машин также небольшое количество, то и станций строят не много. Остается возить баллон с водородом с собой. Для этого нужно максимально увеличить его количество на борту.
Немецкие ученые из Института производственных технологий и перспективных материалов IFAM решили эту проблему и предлагают унифицированные картриджи, которые можно было бы заменять в транспортном средстве.
На данный момент основная проблема в том, что сделать водород пастообразным получилось, а вот заполнить им баки транспортного средства затруднительно.
Есть теория, что это было бы намного проще и дешевле, чем сегодня заправлять чистым водородом. Кроме того, транспортировка пасты, будет осуществляться намного проще. Ведь в газообразном состоянии водород имеет большую проникающую способность.
На данный момент паста еще полностью не исследована, поэтому будущее довольно туманно. Однако, сама по себе возможность сделать водород пастообразным даёт множество направлений для раздумья. Остается решить несколько важных проблем на уровне теории.
Первая и основная - это гидрид магния, который используется для приготовления пасты водорода. Его производство, потребление и утилизация создают определенную нагрузку для окружающей среды. Получается, что пони бегают по кругу, и делая безвредными выбросы двигателя, мы портим экологию производством самого топлива.