Perdirbami vandenilio kuro bakai

Vienas iš iššūkių naudojant vandenilį kaip transporto kurą – neskaitant švaraus ir pigaus paties kuro šaltinio – yra saugiai ir grįžtamai jį laikyti neužimant per daug vietos. Vandenilis turi mažą tankį, todėl jį būtina apriboti esant slėgiui, kuris kelia pavojų saugai, arba chemiškai arba sugeriančioje medžiagoje.

Laikant chemines medžiagas, vandenilis yra prijungtas prie molekulių kietoje medžiagoje, pavyzdžiui, amoniako borane. Cheminio saugojimo pranašumas yra tas, kad šios medžiagos yra inertiškos kietosios medžiagos, o vandenilį galima lengvai pašalinti, kad būtų galima reaguoti kuro elemente. Tačiau kuriamos medžiagos, skirtos chemiškai saugoti vandenilį, turi didelį apribojimą: jas papildant degalais, kai jos išnaudojamos, reikia daug energijos. Dabar mokslininkai sukūrė daugybę reakcijų, skirtų didelio tankio vandenilį kaupiančios medžiagos amoniako borano papildymui žemesnėje temperatūroje, naudojant daug mažiau energijos.

JAV Energetikos departamentas (DOE) iškėlė tikslą sukurti vandenilio kuro elementų automobilį, kuris vienu degalų baku galėtų nuvažiuoti 300 mylių, naudodamas cheminę vandenilio saugyklą. Automobiliai būtų nugabenti į centrą, kad panaudotos cisternos būtų pakeistos į šviežias, o panaudotos cisternos būtų regeneruojamos gamykloje.

Medžiagos gebėjimas chemiškai kaupti vandenilį matuojamas kaip elemento sukauptas jos masės procentas; Kad būtų pasiekti tikslai, DOE vandenilio saugojimo medžiagų etalonas yra 6 procentai masės iki 2010 m. ir 9 procentai svorio iki 2015 m. Geros naujienos apie amoniako boraną yra tai, kad jis gali pasiekti arba viršyti DOE nustatytus tūrio ir svorio tikslus, sako Jamie Holladay , Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinės laboratorijos vyresnysis mokslinis inžinierius. Amoniako borane yra 19,6 masės procento vandenilio. Jis sako, kad iššūkis yra panaudoto kuro regeneravimas.

Kai išgaunate vandenilį iš amoniako borano, negalite tiesiog suspausti daugiau vandenilio, kad atsinaujintų kuras, nes tai yra per daug energijos reikalaujanti. Džonas Gordonas , Los Alamos nacionalinės laboratorijos Naujojoje Meksikoje mokslinis chemikas. Los Alamos chemikai bendradarbiavo su Davidas Dixonas , Alabamos universiteto chemijos profesorius, sukūręs algoritmus, numatančius reakcijų energetiką. Tada grupė išbandė perspektyviausias chemines medžiagas ir išsiaiškino, kad naudojant alavo katalizatorių ir regeneruojant medžiagą keliais etapais, reikia daug mažiau energijos nei tiesiogiai vykdant reakciją.

Žinoma, pagrindinė problema išlieka prieš pradedant naudoti vandenilinius kuro elementus varomus automobilius: visų pirma tobulesnių vandenilio degalų gamybos metodų kūrimas – iššūkis, su kuriuo dirba kiti mokslininkai.

paslėpti