Исследователи из Leibniz Institute of Catalysis нашли относительно простое решение масштабной проблемы хранения и транспортировки водородного топлива. В статье, опубликованной сегодня в центральном научном журнале Американского химического общества, исследователи делятся методом хранения водорода в твердых солях.
В мире, который стремится к экологически чистому производству энергии, водород идеально подходит для этой цели. Это топливо можно сжигать контролируемым образом, используя кислород из воздуха, и получать воду в качестве побочного продукта. Производство самого топлива также может быть свободным от выбросов, если используются возобновляемые источники энергии.
В журнале Interesting Engineering уже сообщалось о том, как топливо может решить проблемы дальних перевозок, поскольку авиационный сектор стремится перейти на электричество. Однако именно хранение и транспортировка водородного горючего представляет собой огромную проблему в этом вопросе.
Как хранить водородное топливо?
Водород — легковоспламеняющийся газ, поэтому работа с большими его количествами довольно сложна. Помимо этого, водород как топливо необходимо транспортировать на заправочные станции, которые будут созданы в будущем. Поэтому исследователи пытаются сжижать его, как это делается с природным газом.
Преобразование газообразного водорода в жидкое состояние требует сверхнизких температур — минус 253 градуса по Цельсию. Кроме того, для этого необходимо использовать специальные емкости, способные выдерживать повышенное давление. Все это увеличивает стоимость использования топлива, делая его более дорогим и нерентабельным для рынка.
Другой вариант — хранить водород в твердых солях. Самым большим преимуществом этого метода является то, что этот процесс обратим, то есть соли можно использовать повторно для хранения водорода, что делает этот процесс циклическим. Однако недостатком этого метода является то, что в качестве катализаторов используются драгоценные металлы, а в результате процесса образуется углекислый газ.
Ученые из Германии решили эту проблему
Исследователи из Leibniz Institute of Catalysis изучили эту проблему и разработали технологию хранения и высвобождения энергии с использованием солей карбоната и бикарбоната, используя при этом более доступный металл — марганец.
Эксперты обнаружили, что при преобразовании бикарбоната и водорода в формиат (соль муравьиной кислоты) наиболее эффективным оказалось использование калия в присутствии марганца в качестве катализатора.
Интересно, что лизин, аминокислота, компонент белков в биологических средах, также выступал в качестве активатора реакции и способствовал захвату углекислого газа и предотвращал его высвобождение. Температура реакции при таком процессе остается ниже 93 градусов по Цельсию.
Результаты исследования показали, что после пяти циклов метод показал высокий выход водорода — 80 процентов. Более того, чистота выделяемого водорода составила 99 процентов. Это отличный показатель для его использования в коммерческих целях. Исследователи обнаружили, что при добавлении в процесс глутаминовой кислоты выход водорода увеличился до 94 процентов.
Исследование было опубликовано в журнале ACS Central Science.
Источник overclockers
