Naukowcy wymyślili, jak zwiększyć wydajność energii wodorowej

Zdjęcie: Wydział Prasy i Informacji Uniwersytetu Politechnicznego w Samarze

Naukowcy z Samarskiego Uniwersytetu Politechnicznego wraz z kolegami z Niemiec opracowują zaawansowany system transportu i przechowywania paliwa wodorowego. Według nich, badany przez nich magazyn wodoru pozwoli na produkcję bezpieczniejszej mieszanki paliwowej, której zastosowanie wielokrotnie obniży koszty wytwarzania energii z wodoru. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Fuel”.

Wodór jest obecnie powszechnie uważany za alternatywę dla paliw kopalnych. Jednostkowa masa wodoru zawiera około trzy razy więcej energii niż benzyna czy olej napędowy, a w wyniku jego spalania powstaje jedynie przyjazna dla środowiska woda.

Jednak transport i przechowywanie wodoru wiąże się z długim łańcuchem kosztownych operacji, które często sprawiają, że korzystanie z tego przyjaznego środowisku paliwa jest nieopłacalne – wyjaśniają naukowcy.

Chemicy z Państwowego Uniwersytetu Politechnicznego w Samarze (SamSTU, Samara Polytechnic University) pracują nad nowym systemem magazynowania wodoru, w którym cząsteczki gazu są chemicznie połączone z nośnikami organicznymi. Jak twierdzą naukowcy, w swojej najnowszej pracy udało im się przeanalizować właściwości termochemiczne benzintoli, jednej z najbardziej obiecujących klas substancji do przechowywania wodoru.

„Oprócz powszechnych, ale drogich i niebezpiecznych opcji transportu wodoru w postaci skroplonej lub sprężonej pod wysokim ciśnieniem lub w bardzo niskiej temperaturze, na całym świecie bada się obecnie technologie wiązania chemicznego. Jest to ekonomiczne i znacznie bezpieczniejsze podejście” – powiedział Sergej Wostrikow, kierownik Wydziału Przetwarzania Gazu, Wodoru i Technologii Specjalnych w SamGTU.

Według naukowców, poprzez stosunkowo prostą reakcję odwracalną, wodór wiąże się z benzintoluenami i niektórymi innymi cząsteczkami organicznymi pochodzącymi z ropy naftowej. Powstała ciecz jest niepalna i nie bardziej toksyczna niż olej napędowy czy inne popularne paliwa, a ponadto może być transportowana w dowolnej temperaturze pod ciśnieniem atmosferycznym.

Uwalnianie wodoru z takiej mieszanki, zdaniem naukowców, jest możliwe zarówno na stacjach dystrybucji, jak i bezpośrednio wewnątrz specjalnych zaawansowanych silników. Mieszanka ma konsystencję podobną do oleju silnikowego.

„Nasze wyniki pozwolą na opracowanie technologii bezpiecznego przechowywania wodoru i jego transportu na bardzo duże odległości. Można do tego wykorzystać istniejące rurociągi i inną infrastrukturę dla paliw kopalnych, eliminując niezwykle kosztowną infrastrukturę do obsługi sprężonego lub skroplonego gazu” – podkreślił Sergej Wostrikow.

Badania były wspierane przez rosyjskie Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach państwowego zadania SamSTU na tworzenie nowych laboratoriów młodzieżowych. W badaniach brali udział eksperci z Uniwersytetu w Rostoku i Uniwersytetu Erlangen-Nuremberg (Niemcy).

W przyszłości zespół badawczy zamierza udoskonalić skład nośnika organicznego oraz dobrać nowe katalizatory dla bardziej efektywnego pozyskiwania wodoru.