Томские политехники придумали, как хранить водород при низких температурах / Наука и технологии
Накопитель снижает энергию активации процесса в три раза по сравнению с чистым гидридом магния — а значит, делает использование водорода проще и дешевле. Об этом ТАСС сообщили в Минобрнауки РФ.
«Учёные ТПУ разработали накопитель водорода, опираясь на состав и дефекты кристаллической структуры. Это позволило снизить энергию активации процессов сорбции и десорбции в три раза по сравнению с реакцией в чистом гидриде магния, что открывает широкие перспективы для безопасного твердотельного хранения водорода», — сообщили в министерстве.
В основе материала — гидрид магния, к которому добавили наноразмерный никель и углеродные нанотрубки. Смесь измельчали в специальной мельнице в течение двух часов в инертной атмосфере. Накопитель вмещает 5,5% водорода по массе — меньше, чем чистый гидрид магния (7%), но зато отдаёт и принимает газ гораздо легче: энергия, необходимая для выделения водорода, упала со 161 до 50–58 кДж/моль, то есть примерно в три раза.
По словам профессора отделения экспериментальной физики Инженерной школы ядерных технологий Виктора Кудиярова, углеродные нанотрубки заметно улучшают теплоперенос и ускоряют процессы поглощения и выделения водорода, а никель позволяет снизить рабочие температуры. Ещё одна особенность материала — особая фаза, которая работает как «водородный насос»: она перераспределяет водород в структуре и помогает ему занимать энергетически выгодные положения.
Учёные отмечают, что понимание того, как дефекты структуры влияют на свойства материала, позволяет целенаправленно улучшать накопители. В перспективе это поможет создавать более совершенные системы хранения энергии для водородных технологий следующего поколения. Результаты работы опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy.
