Водород сегодня - один из главных претендентов на замену углеводородного топлива.
Экологи всех мастей указывают на этот замечательный газ и вторят: "Смотрите, он сгорает с образованием водяного пара", указывая на естественность такого выхлопа.
Правда они забывают о том, что водяной пар - это более сильный парниковый газ нежели СО2, но сегодня не об этом.
Водород, на первый взгляд, и правда выглядит неплохой альтернативой углеводородному топливу, но с ним есть ряд проблем.
1) Он очень легкий. Килограмм Н2 занимает более 11 кубометров объема при нормальных условиях. Поэтому его приходится сжимать. В некоторых водородных авто поддерживается давление 700 атмосфер (Honda Clarity). Что заставляет тратить энергию на этот процесс и снижает КПД всей затеи.
Honda Clarity
2) Его сложно хранить. Мало того, что он просачивается через любые щели и те же владельцы водородных авто, не ездя на нем несколько дней, обнаруживают что заметная часть топлива исчезла. Так есть еще и такое явление как "водородное охрупчивание металла": процесс, при котором атомы водорода проникают в металл и вызывают его разрушение.
3) Легко воспламеняется, из-за чего может становится причиной пожаров, особенно учитывая пункт 1.
Именно эти 3 проблемы предлагает решить исследовательская группа из Дрездена, посредством "Энергетической пасты". Это жижа на основе гидрида магния MgH2.
Power paste
По словам создателей данная паста содержит в 10 раз больше энергии в единице объема, нежели литиевые батареи. А бак с пастой более энергоемкий чем 700-сот атмосферные баллоны для Н2 того же веса.
Кроме того к достоинствам геля можно отнести:
1) Паста содержится в емкости при атмосферном давлении.
2) Соединение полностью стабильно при температурах до 250 градусов Цельсия.
3) Газ в связанной форме не повреждает металл контейнера.
4) При попадании в воду гель вступает с ней в реакцию и начинает выделять водород, который уже можно использовать для получения энергии.
5) Опустевший контейнер с жижей может быть легко и быстро заполнен новой, что удобно при заправке авто, к примеру.
Энергетическая паста, казалось бы, решает вопрос транспортировки и хранения водорода. Но есть проблемы:
1) Магний и водород вступают в реакцию при температуре 350 градусов Цельсия и давлении 5-6 атмосфер. Создание этих условий требует энергии.
2) Нужно каким-то образом произвести сам водород для вступления его в реакцию, что требует либо нефтепродуктов, либо большого количества электроэнергии.
3) Бак с нефтепродуктами все еще содержит больше энергии, нежели емкость с энергетической пастой.
4) В случае транспортными средствами необходимо возить с собой бак, заполненный водой, в котором будет проходить реакция разложения MgH2, а также извлекать и сдавать осадок магния.
В общем главная проблема водородной энергетики "Где взять энергии, чтобы произвести энергоноситель" не решена. Уместно говорить о том, что предложен вариант решения проблем транспортировки и хранения.
В конце 21ого года Институт машиностроения и прикладных исследований материалов Фраунгофера должен был закончить экспериментальную установку для производства 4 тонн пасты в год. Точной информации не нашел, но подозреваю что ценовой кризис на рынке углеводородов застопорил этот проект.
Такие дела.
PS: Основной источник информации для данного поста - прикрепленное видео. Перевод и расшифровка мои, тег "мое".