13 апреля 2021 20:11

На атомном уровне

Учёные нашли новый способ перевозки водорода

Водород не зря называют топливом будущего. Он очень энергетически эффективен и при сгорании выделяет воду, а не вредный для экологии нашей планеты углекислый газ.

В будущем при доставке газа тяжёлые баллоны заменят пористыми пластинами графана
Водород уже используют как топливо для блоков разгона космических кораблей, в том числе российской «Энергии», недавно стали применять в качестве горючего на современных локомотивах. Кроме того, этот газ незаменим для очистки нефти, а также при синтезе аммиака и метанола.

Однако более широкое использование водорода во многих отраслях промышленности пока сдерживают сложности, возникающие при его транспортировке с заводов-производителей к заправочным станциям.

В настоящее время этот газ доставляют в баллонах в сжатом виде или в жидкой форме, что неудобно для коммерческого использования.

Ведь, по сути, приходится перевозить не столько водород, сколько его тару. К тому же при этом необходимо принимать серьёзные меры безопасности в пути следования и во время хранения на складах.

Оригинальное решение проблемы нашли физики из Технологического института сверхтвёрдых и новых углеродных материалов (г. Троицк). Они предложили использовать для транспортировки водорода новый материал графан, способный впитывать этот газ в значительных количествах.

Новшество синтезировали из особой формы углерода (графена), представляющей собой лист толщиной всего в один атом. Именно за открытие этой формы российские учёные Андрей Гейм и Константин Новосёлов в 2010 году получили Нобелевскую премию.

Как показали исследования физиков из Троицка, графан с присоединёнными атомами лития, натрия и калия надёжно удерживает до 4 молекул водорода на один атом металла.

Благодаря этому трёхмерные пористые сетки из него способны содержать до 10% водорода от собственного веса. Причём процессом поглощения и выделения газа можно управлять, регулируя температуру и давление.

Таким образом, в будущем ценное топливо будут перевозить не в тяжёлых баллонах, а в листах пористого материала на основе графана с присоединёнными атомами щелочных металлов. Тем самым удастся существенно повысить безопасность транспортировки водорода как в автомобилях, так и по железной дороге.

По мнению специалистов, одновременно возрастёт и коммерческая целесообразность применения этого газа в различных отраслях экономики.

Андрей Стрельцов

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30