Нанотехнологии могут проложить дорогу водородному топливу

Исследовательская группа европейской корпорации EADS работает совместно с учеными университета Глазго, чтобы найти новые системы хранения водорода в твердом состоянии. Эта технология позволит использовать водород в качестве чистой альтернативы традиционным углеводородным видам топлива в авиационных и автомобильных двигателях.

Водород является экологически чистым видом топлива, который при горении производит только воду или окисляется в топливных элементах, производя электроэнергию. Однако оказывается дорогим и трудным хранить его безопасно. Кроме того, для хранения водорода в газообразном состоянии требуются большие объемы, в то время как для хранения его в жидком виде растет расход энергии для его сжатия.

* Хранение водорода в твердом виде поэтому является очень привлекательным, но минимизация веса и объема топливного бака является сложной задачей, а скорость передачи горючего от бака к топливным элементам или двигателю часто происходит очень медленно. Эти барьеры являются в настоящее время сдерживающими использование водорода в промышленных масштабах в топливных элементах для обеспечения питания самолетов и транспортных средств.

Химики из Университета Глазго работают с EADS над тем, чтобы с помощью нанотехнологий изменить конструкцию и материалы бака для хранения с целью сделать его настолько эффективным, что станет возможным использовать твердый водород в промышленных масштабах для самолетов и автомобилей.

* Если разработка структуры топливного бака окажется успешной, EADS планирует провести испытания водорода в качестве топлива для БПЛА в 2014 году с долгосрочной целью перевод на питание водородом коммерческих самолетов.

«Замена традиционных углеводородных видов топлива на свободный от примесей водород в авиационном и автомобильном двигателе предоставит огромные выгоды для окружающей среды, поскольку выбросы углерода существенно уменьшатся», – сказала доктор Агата Годуля-Йопек (Agata Godula-Jopek), эксперт по топливным элементам в EADS.

Дункан Грегори (Duncan Gregory), профессор неорганических материалов в химической школе при Университете Глазго, руководит исследованиями. Он использует нанотехнологии для изменения структуры емкости для хранения водорода. При этом применяются разработки недавно организованной шотландской компании Hydrogen Horizons.

* Университет Глазго и EADS IW добились финансирования за счет программы, которую проводит британское правительство через Совет по инженерным и физическим научным исследованиям (EPSRC). Бак на основе лантана никеля (LaNi-5) в настоящее время создан и доступен для коммерческих целей. Исследования идут в направлении поиска замены LaNi-5 другими материалами, такими как магний-гидридные (MgH2), которые модифицируются на наноуровне чтобы можно было получать и выпускать водород еще более быстрыми темпами.

* Изменение конструкции бака продлит его долговечность, что сделает его пригодным для длительного хранения водорода в твердом состоянии, который можно будет использовать для питания двигателя.

Профессор Грегори сказал:

«Использование новых активных наноматериалов в сочетании с новыми принципами хранения представляет очень интересные перспективы для решения серьезных проблем внедрения водорода в качестве топлива для двигателей. Сотрудничество между инженерами и химиками и между промышленными и научными кругами обеспечивает путь для достижения этой цели.»

EADS IW и команда проф. Грегори предпринимают попытки получить от Европейского Союза средства для создания общеевропейской команды академических и промышленных партнеров для более широкого изучения вопросов, связанных с использованием водорода в промышленных масштабах, чтобы питать авиационные и автомобильные двигатели.

Сергей Вэй

Nanonewsnet.ru, 14.02.2011