ScienceDaily (Sep. 1, 2009) — Новый метод разработан для выделения водорода из топлива, содержащего водород,для транспортных средств, работающих на водороде.
В статье, появившейся в Angewandte Chemie, исследователи Национальной лаборатории Лос-Аламоса и Университета Алабамы, работающих по программе Министерства энергетики США описывают существенный прогресс в ранении водорода.
Водород - разными способами идеальное топливо для транспортировки. Он производителен и может использоваться, чтобы управлять топливным элементом, который намного более эффективен чем внутренние двигатели внутреннего сгорания. Его использование в топливном элементе также устраняет формирование газообразных побочных продуктов, которые являются вредными для окружающей среды.
Для использования в транспорте, идеальное топливо должно быть легким , чтобы обеспечить эффективность топлива и быть энергоемким. К сожалению, в нормальных условиях, чистый водород имеет низкую плотность энергии на объем единицы, представляя технические проблемы для его использования в транспортных средствах, способных к путешествию по 300 милям или больше на одной заправке топливом, установленной Министерством энергетики США.
Многие считают, что водород имея самую малую плотность, может быть экономически выгодным топливом для транспортных средств.
Чтобы преодолевать некоторые из проблем плотности энергии, связанных с чистым водородом, работа Химического Водородного Центра сосредоточилась на том, чтобы использовать класс материалов, известных как химические гидриды. Водород может быть извлечен из этих материалов и может использоваться для работы топливного элемента.
Боран аммиака - удивительный пример химического гидрида, потому что его водородная емкость хранения приближается к огромным 20 процентам по массе. Главным недостатком борана аммиак была нехватка эффективных методов для повторного ввода водорода назад, после его выпуска. Другими словами, до недавнего времени, после водородного выпуска, боран аммиака не мог быть соответственно переработан.
Исследователи Лос-Аламоса работали с коллегами Университета Алабамы разработали методы для эффективной рециркуляции борана аммиака. Команда исследователей сделала крупное достижение, когда обнаружила, что при дегидрогенизация ( dehydrogenated) образуется новая форма топлива, названного полиборазилен (polyborazylene), может быть переработан относительной просто, используя небольшое количество энергии. Это развитие - существенный шаг к использованию борана аммиака, как возможный носителя энергии в транспорте.
"Это исследование представляет крупное достижение в области водородного хранения и имеет существенные практические применения,” говорит доктор Гин Петерсон, лидер Разделения Химии в Лос-Аламосе. "Химия является новой и инновационной, и команда исследования должна рекомендоваться на этом превосходном достижении.”
Химический Водородный Центр Хранения - одно из трех подразделений Центра, финансируемых Министерством энергетики США. Два других два сосредоточены на водородных технологиях сорбции и хранении в металлических гидридах. Центр Превосходства - сотрудничество между Лос-Аламосом, Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лабораторией, и академическими и индустриальными партнерами.
"Вычисления, выполненные группой Университета Алабамы под руководством профессора Дейва Диксона были важными для руководителя экспериментальной работы в Лос-Аламосе исследователя Бена Дэвиса,” добавил Гордон. "Превосходные совместные действия этих двух групп привели к значительному прогрессу.”
Команда исследования в настоящее время работает с коллегами компании Dow Chemical, другим партнером Центра,над улучшением метода и двигается к крупномасштабному производству топлива на основе водорода для транспортных средств.
Сходный подход к решению проблемы хранения водорода применяют и создатели аммиачных таблеток — специалисты датской компании Amminex. Материал, из которых состоят эти таблетки, назван AdAmmine.
AdAmmine получается путём экспозиции аммиака в присутствии солей типа MCl2 (где M — магний, кальций и некоторые другие металлы). Аммиак реагирует с солями, образуя сложный комплекс наподобие Mg(NH3)6Cl2.
Это совершенно безопасный в обращении (можно брать в руки), довольно стабильный твёрдый материал, который содержит большое количество водорода на единицу объёма (порядка 110 граммов на литр) и веса (более 9%) и выпускает его при нагреве.
Время, прошедшее с момента изобретения AdAmmine, даром не прошло. Компания наладила выпуск различных по размеру и составу его вариаций (Hydrammine), проработала вопросы использования своих таблеток в качестве источника топлива для ТЭ разных типов (высокотемпературных твёрдооксидных, например, или, скажем, ТЭ, потребляющих напрямую аммиак, выпускаемый такими "зарядами").
Также Amminex разработала технологию очистки выхлопа обычных моторов от оксидов азота при помощи добавки в него толики аммиака из картриджа с "Адаммином" (он вступает в реакцию с оксидами, преобразуя их в азот и воду).
В общем, как и боразан, солевые таблетки со "спрятанным" в них водородом могут оказаться интересным вариантом для питания транспорта будущего. Не зря технологическая ассоциация European Tech Tour нынешним летом включила Amminex в список "Топ-24" европейских компаний, разрабатывающих самые многообещающие "зелёные" технологии.
На этом поиски не заканчиваются. Различные группы учёных экспериментируют с упаковкой водорода в соединения и комплексы, основанные на литии, магнии и боре. Всё идёт к тому, что кто-то первым решится показать в работе автомобиль, который заряжается картриджами с твёрдым топливом, "дышащим" водородом.
Если разделять оптимизм учёных из Лос-Аламоса, повторная переработка таких картриджей со временем окажется вполне конкурентоспособной отраслью, а значит — бензоколонки могут уступить место станциям по продаже брикетов с "Адаммином" или всё тем же бораном аммиака. содержит в связанном виде 0,5 литра водорода
