Близкий кризис в энергетическом комплексе, связанный с истощением запасов ископаемого топлива, заставляет автопроизводителей переходить к использованию альтернативных источников энергии. Самым доступным и эффективным считаются аккумуляторы, от которых работают электродвигатели. Теперь же и водородные топливные элементы входят в обиход. Их всё чаще используют в автомобилях, но не в компактной технике: маленькие резервуары для высокого давления устанавливать слишком опасно. Решить эту проблему собираются при помощи специального водородного накопителя, «силовой пасты».

Водородное топливо

В топливных ячейках каталитическая реакция водорода и кислорода протекает с образованием электрической энергии. Единственной проблемой при этом является хранение водородного топлива. В автомобилях для этого используются специальные резервуары высокого давления, обладающие большой прочностью. По заверениям разработчиков, эксплуатация водородных баков совершенно безопасна. В отличие от легковых автомобилей, в небольшом электротранспорте, к примеру, в скутерах, использовать водородные резервуары не получится. При маленьких размерах ёмкости перепады давления могут оказаться слишком опасными.

Работающим над проблемой инженерам пришла идея хранить водород в совершенно другом виде, для которого не нужна прочная ёмкость, а именно с использованием металлического гидрида.

Топливные элементы на «силовой пасте»

Соединяясь с водородом, металлы образуют достаточно нестабильные вещества, гидриды, из которых можно восстановить газообразный водород под воздействием тепла или химических реагентов. Самым большим отличием в использовании гидридов являются условия их хранения – их можно держать в неохлаждаемой и негерметичной ёмкости. Для создания силовой пасты использовали твёрдый гидрид магния. Его свойства значительно упрощают эксплуатацию энергоносителя: для него не нужны особые условия, ему не требуется герметичный контейнер, его можно даже оставлять под открытыми лучами солнца. Распад гидрида на составляющие начинается при нагреве как минимум до 250 градусов Цельсия. При помощи различных добавок и пластификаторов гидрид удалось довести до состояния полужидкой пасты. Её консистенция позволяет без лишних сложностей перекачивать энергоноситель в ёмкости. Назвали его «PowerPaste», что вполне соответствует назначению и физическим свойствам.

Новые возможности

Все водородные заправочные станции используют оборудование высокого давления, что значительно сдерживает развитие инфраструктуры для автомобилей на топливных элементах. Оборудование само по себе дорогое и требует соблюдения определённых мер безопасности. Чтобы построить заправку, работающую с «PowerPaste», средств необходимо на два порядка меньше. Учитывая же безопасность эксплуатации нового материала, станцию можно обустроить практически в любом месте. Для обслуживания техники с водородными топливными элементами даже специализированная заправка не нужна: вместо этого можно реализовывать сменные картриджи или ёмкости с «силовой пастой». Сам водитель сможет менять картриджи по мере необходимости, даже на ходу.

У новой технологии имеются большие перспективы. Помимо компактного электротранспорта «PowerPaste» можно использовать в электромобилях и в бытовых источниках энергии на топливных ячейках. Повышение безопасности – это лишь часть получаемых преимуществ, не менее важным является общий прирост энергоотдачи относительно количества используемого топлива. Только половина вырабатываемого в процессе водорода выделяется из гидридовой пасты. Остальная половина получается непосредственно из воды, которая добавляется в пасту для запуска процесса восстановления. С новым энергоносителем можно будет повысить автономность транспорта на водородных топливных ячейках.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!