Постепенный отказ от ископаемого топлива и переход к чистой энергии требует нового подхода к топливу. Одна из альтернатив бензину и дизелю — энергия водорода. Но на пути к ее внедрению стоят размер, стоимость и сложность топливной системы, а также инфраструктуры, пишет EurekAlert.
С помощью материала, открытого учеными под руководством профессора Дэвида Антонелли из Университета Ланкастера, водородные баки станут меньше, дешевле, удобнее, а водородная топливная система сможет превзойти по показателям аккумуляторную.
По его словам, расходы на производство этого материла на основе гидрида марганца очень невысоки, а энергетическая плотность такая же, как у литий-ионных батарей. По расчетам Антонелли, созданные на его основе водородные топливные системы будут стоить в пять раз меньше, чем литий-ионные батареи, и смогут обеспечить гораздо большую дальность пробега — в потенциале в четыре или пять раз больше, чем сейчас.
Особенность материала в химическом процессе под названием «связь Кубаса». Он позволяет хранить водород, увеличивая расстояние между атомами водорода внутри молекулы Н2, и работает при комнатной температуре. Это снимает необходимость разрывать связи между атомами — а именно этот процесс требует высоких температур, затрат энергии и сложного оборудования.
Также новый материал абсорбирует и хранит любые излишки энергии, поэтому отпадает необходимость во внешнем обогреве или охлаждении.
Молекулярное сито из гидрида марганца абсорбирует водород под давлением в 120 атмосфер — это меньше, чем выдерживает обычный акваланг. Затем, когда давление спадает, оно выделяет водород из бака в топливную ячейку. Эксперименты показали, что этот материал запасает в четыре раза больше водорода в том же объеме, что и аналоги. Это значит, что дальность пробега водородного автомобиля тоже может возрасти в четыре раза.
Невероятно емкие водородные элементы разработали в США. С помощью алгоритма ученые отобрали из 500 кандидатов три наиболее многообещающие полимерные соединения, синтезировали их и убедились в их эффективности.
