gh ЕЩЕ РАЗ О ХРАНЕНИИ ВОДОРОДА

«Цель нашей работы – создать опытное хранилище водорода с его массовым содержанием на менее пяти процентов и объемным – не менее шестидесяти килограмм в кубическом метре», - рассказывают авторы работы из питерского Научно-инженерного центра «Керамические тепловые двигатели» им.А.М.Бойко. Ведь на сегодняшний день традиционные методы хранения водорода – в газообразном состоянии под высоким давлением, в жидком или адсорбированном состоянии – имеют низкие показатели водорода (по массе и объему).

В качестве объектов для исследования ученые выбрали различные твердые сорбенты на основе углеродных наноструктур – многослойные нанотрубки, астралены, фуллеренсодержащую сажу, которые активно изучают во всем мире, а также специально обработанные палладий и гидрид магния и их композиты.

Испытания проводили на специальном «водородном» стенде, на котором можно было получать температуру от минус 180 до плюс 800 градусов Цельсия и давление от десятитысячной доли миллиметра ртутного столба до двадцати МегаПаскалей, а также исследовать влияние различных сред.

«Основной вывод из анализа результатов исследования сорбции водорода углеродными наноструктурами сводится к тому, что внутренние полости этих материалов (центральные каналы, межпластинчатые зоны в нанотрубках и в астраленах) не сорбируют водород практически для всех исследованных видов специализированной предварительной обработки», - говорят ученые. Если в качестве катализатора добавить палладий, он также не дает положительных результатов: поглощалось всего один-полтора процента водорода. Исследования других наноматериалов - графитовых волокон, активированного угля, порошка чистых фуллеренов, титановых порошков, металлогидрида титана, показало, что значение сорбции у них ниже, чем у порошков наноструктурных материалов. Лучшие результаты получены для сорбента в виде ФСС – фуллеренсодержащей сажи.

В порошок ФСС, обработанный глицерином, ученые добавили порошок гидрида магния и приготовили сорбент, который по своим параметрам поглощения водорода удовлетворяет техническим требованиям программы Министерства энергетики США (DOE) для хранилищ водорода, разработанным для транспортных энергетических установок.

Так, массовое содержание водорода в таком сорбенте – чуть больше пяти процентов, так что в кубическом метре помещается шестьдесят пять килограммов (!). Максимальные способности поглощать водород у сорбента проявляются при 200-350 градусах Цельсия и давлении 1-10 МПа. Обратный процесс происходит эффективнее при температуре 340-450 градусов Цельсия.

***