Плитки «наношоколада» помогут эффективно хранить водород
Этот газ хранить очень сложно и затратно. Но похожие на плитки шоколада массивы наночастиц могут решить эту проблему
Высоколетучий водород считается перспективным энергоносителем будущего, который может стать, например, экологически чистым топливом для самолетов, судов и грузовых автомобилей, а также стать основой для производства экологически чистой стали и цемента. Однако хранение водорода обходится дорого: этот газ должен либо храниться в резервуарах под давлением до 700 бар, либо его необходимо получить в жидком состоянии, охладив до -253 градусов по Цельсию. Обе процедуры требуют больших затрат энергии.
В новой работе исследователи представили альтернативный подход к хранению этого газа. Авторы создали крошечные частицы из палладия, которые для пущей прочности стабилизировали сердечником из редкого драгоценного металла иридия. Кроме того, ученые прикрепили наночастицы к графеновой подложке, чтобы их было удобно использовать в качестве накопителей водорода.
После синтеза ученые при помощи рентгеновской спектроскопии решили выяснить, что происходит, когда частицы палладия вступают в контакт с водородом. Оказалось, что водород «прилипает» к поверхностям наночастиц, и почти ни одна молекула не проникает внутрь. Все, что требуется для высвобождения накопленного таким способом водорода, — это немного нагреть систему. Водород быстро высвобождается с поверхности частиц, потому что молекулам газа не нужно пробиваться наружу изнутри кластера.
Авторы предполагают, что при помощи нового материала можно достичь рекордной плотности хранения водорода, но для вычисления точных значений ученым еще предстоит провести ряд испытаний и построить более объемную систему.