
О нас \| История и Успехи \| Миссия \| Манифест

Сети МСоЭС

  Члены МСоЭС
  Как стать
  членом МСоЭС

Дела МСоЭС

  Программы МСоЭС
  Проекты и кампании
   членов МСоЭС

СоЭС-издат

  Новости МСоЭС
  "Экосводка"
  Газета "Берегиня"
  Журнал Вести СоЭС
  Библиотека
  Периодика МСоЭС

Альтернатива

Храните водород в ... песочке

Итак, мы продолжаем разговор с Александром Гусевым, редактором журнала «Альтернативная энергетика», о фантастических возможностях водородного топлива (см. «Берегиня» № 1, 2006). Хранение водорода - как выяснилось, пожалуй, самая главная техническая проблема, которую надо решить для перехода к водородной энергетике. При нормальной температуре водород - это газ, очень разреженный, занимающий огромный объем по сравнению с массой. Понятно, что в таком виде ни хранить, ни транспортировать его невозможно - приходится его либо невероятно сжимать, либо очень охлаждать, прямо-таки до космических температур. Для сжатого водорода создают специальные сверхпрочные баки. Представляете, как все это сложно и дорого?

- А еще как-то можно хранить водород?

- Очень интересный способ - это хранение в так называемых углеродных наноструктурах.

Углеродная нанотрубка - это материал, который получается в процессе испарения графитового стержня при подаче очень большого тока: пять тысяч ампер. Графитовый стержень размещается в вакуумной трубке, подаются эти пять тысяч ампер, и что происходит? Графитовый стержень начинает испаряться, и частицы графита, выделяясь из стержня, конденсируются на стенке трубки. После этого в нее подается бензол, в котором растворяются наиболее термодинамически устойчивые частички. Они могут дальше формироваться в виде углеродных нанотрубок.

Чтобы хранить водород внутри углеродных нанотрубок, их еще надо открыть, то есть удалить крышечки - нанотрубки получаются закрытыми. Необходимо поместить углеродную нанотрубку в кислоту - при этом крышки отваливаются, просушить и подать в нее под высоким давлением водород. Весь процесс должен проходить при температуре жидкого азота. Хотя продолжаются поиски технологий хранения водорода и при комнатной температуре. При этом углеродная нанотрубка модифицируется - поверхность обрабатывается катализатором: палладием. Углеродная нанотрубка сворачивается, превращаясь в такую как бы «мочалку», и водород в структуре этой мочалки находится в адсорбированном состоянии. Он сидит на поверхности «мочалки». Таким образом, теоретически водород можно хранить при комнатной температуре.

И не менее интересный и необычный материал для хранения водорода - это так называемые микросферы. Это такие очень-очень маленькие шарики, тела сферической формы размером порядка 100 мкм. Они могут быть стеклянными или какими-то другими. Представьте себе трубу ТЭЦ с выходящим из нее дымом. Так вот, ТЭЦ выбрасывает с дымом очень много микросфер!

- Это сажа?

- Практически это сажа. Так вот, в этих стеклянных или «сажевых» шариках можно хранить водород под большим давлением - до двух тысяч атмосфер. Это такие как бы микробаллончики.

- И как же в эти шарики «запихивают» такое мизерное количество водорода, как проникают туда его молекулы?

- Микросферы помещаются в некий объем, дальше при высоком давлении - 5-10 тысяч атмосфер - работает водородный компрессор. Объем насыщается водородом, из-за высокого давления молекула проходит через стенку микросферы и остается там. Она удерживается там и при нормальном давлении. Выглядят эти накачанные водородом шарики как такой песочек. То есть в баке автомобиля, самолета будет песочек...

- Как же достать водород обратно?

- А надо этот песочек разогреть. И водород сам начнет выделяться. Он и так будет выделяться, но очень медленно.

Такая технология гарантирует безопасность. Если произойдет авария и бак будет разрушен, вы будете иметь кучку песка, сажи, стекла...

А еще можно хранить водород в бензине, перерабатывая его прямо на борту. Перспективный материал - гидриды металлов, например, гидрид алюминия. В нем можно хранить до двух процентов водорода по массе. Эти материалы используются уже сейчас для подводных лодок. Германия уже сейчас сделала подводные лодки на водороде - более бесшумные, безопасные, чем атомные. Некоторые металлы - титан, палладий - накапливают водород, адсорбируют его. Палладий способен накапливать водород в 800 раз больше своего объема.

Можно генерировать водород на борту автомобиля, когда он едет под горку. Представьте, что в автомобиле есть бачок с водой, генератор, при движении под горку происходит электролиз. А аккумулируется водород тем же самым гидридом металла. Когда машина едет в гору, водород добавляется в бензин как присадка. Либо включается топливный элемент, если автомобиль работает чисто на водороде.

Если водород используется как присадка к бензину, то он повышает мощность двигателя и улучшает его экологические свойства. Один из таких автомобилей исследовался в Москве - он и к нам в Саров приезжал, кстати, - и по свидетельству комиссии, проверявшей выхлопные газы, добавка 1 процента водорода по массе снижала количество вредных компонентов в выхлопе в 10 раз. Рекомендованная доля водорода в бензине - от 1 до 5 процентов. Особенно экономично и экологично использовать водородную присадку в режиме городского движения - пресловутых холостых циклов. Лучше молотить водород, чем бензин!

(Продолжение беседы - в следующем номере).

Беседовала
Ирина ФУФАЕВА.

К содержанию | На главную страницу "Берегини" | Обсудить статью на форуме