Водородное топливо: устранена еще одна проблема

На модерации Отложенный В последнее время все больше исследователей обращают внимание на проблему топливного кризиса. Постоянно растущая цена на нефть, а также загрязнение окружающей среды, вызванное сгоранием углеводородов, заставило вести интенсивные поиски альтернативных источников энергии не ископаемого характера. Среди них не последнее место занимает водородное топливо. До недавнего времени одной из проблем, ограничивающих его внедрение, оставался вопрос безопасного хранения топлива. Новая технология, предложенная учеными Университета штата Юта, в скором будущем должна решить эту проблему.

Водородная энергетика - направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использования водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводится в кругооборот водородной энергетики).

Для демонстрации уровня развития топливных элементов приведем несколько цифр. В 2006 году было запущено в эксплуатацию около 100 новых автомобилей, автобусов, мотоциклов и т. д. на топливных элементах. К концу 2007 году в мире уже эксплуатировалось около 900 подобных транспортных средств. Корпорация Boeing прогнозирует, что топливные элементы постепенно заменят в авиации вспомогательные энергетические установки. Они смогут генерировать электроэнергию, когда самолет находится на земле, и быть источниками бесперебойного питания в воздухе. Топливные элементы будут постепенно устанавливаться на новое поколение Boeing 7E7, начиная с 2008 года.

Исследовательский технологический институт (Япония) планирует запустить поезд на водородных топливных элементах в эксплуатацию к 2010 году. Поезд сможет развивать скорость 120 км/ч., и проезжать 300—400 км. без заправки. Прототип был испытан в феврале 2005 года. В США с 2003 года разрабатывается локомотив массой 109 тонн с водородным топливным элементом мощностью 1 МВт.

В Германии производятся подводные лодки класса U-212 с топливными элементами производства Siemens AG. U-212 стоят на вооружении Германии, поступили заказы из Греции, Италии, Кореи, Израиля. Под водой лодка работает на водороде, и практически не производит шумов.

Новый метод хранения предусматривает соединение водорода с каким-либо другим элементом для образования твердой фазы, которая бы легко и безопасно транспортировалась. На другом конце пути с помощью обратной химической реакции вновь выделяется водород. Метод позволит хранить большие плотности водорода в ограниченном объеме. Но здесь встает еще одна проблема: при освобождении водорода из соединения необходимо постоянно контролировать процесс, так как велика вероятность взрыва.

Во избежание этого исследователи предлагают хранить водород в соединении с литием (гидрид лития и гидроксид лития). Это позволит впоследствии с помощью различных катализаторов, таких как платина, добиться полностью контролируемого высвобождения водорода.

По словам руководителя проекта, Жиганга Фа (Zhigang Fa) новая технология позволит сделать водородное топливо безопасным и прибыльным, а транспортные средства на их основе сравнимых по скорости с современными.