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", сказал 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.
www.army-guide.com |