2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol)

» Водородное топливо случайно и резко понизило свою себестоимость
27 апреля 2009 | Наука и техника » Новости науки и техники | автор: Редактор VP | комментариев: (0) | просмотров: (457)


Случайно попавшие в руки исследователей образцы нанотрубок из оксида титана помогли втрое увеличить эффективность одного из важнейших процессов водородной энергетики. Оказалось, что активность катализаторов снижала примесь, которую никто не догадался поискать.



Случайно привезенные специалистам из Национального института стандартов и технологий (NIST) на анализ образцы нанотрубок из TiO2 дали сразу два повода для исследований. Во-первых, на образцах обнаружились следы калия, которые никто никогда не детектировал. Во-вторых, выяснилось, что примеси снижают эффективность фотоэлементов на основе нанотрубок.

Фотоэлектрокатализ
Диоксид титана (TiO2) — довольно известное вещество. Из-за своего устойчивого белого цвета оно получило широкое распространение как белый пигмент в белилах и красках. Однако в конце 1960− х годов начались активные исследования фотохимических свойств этого вещества. В 1972 году Акира Фудзисима открыл, что в одной из своих кристаллических модификаций TiO2 имеет свойство разлагать воду на водород и кислород под воздействием электрического тока и солнечного света.


Долгие годы многие исследователи пытались оптимизировать данный процесс для промышленного использования. Важным шагом стало открытие нанотрубок: подобно слоям углерода, диоксид титана также может образовывать наноструктуры. Это важно для гетерогенного катализа, поскольку чем больше площадь, тем выше скорость каталитической реакции.

Случайный опыт
Поводом для нового эксперимента стали привезенные из Северо-Восточного университета (Northeastern University) в NIST для анализа образцы нанотрубок. Первое, что обнаружили исследователи, это наличие в образцах калия. Он оседает на поверхности нанотрубок во время их получения, а вот количественно его никто не определял. Это удалось сделать только в ходе исследования при помощи синхротронного излучения.



Естественно, исследователям захотелось посмотреть, как будут вести себя в одном из самых перспективных процессов образцы без содержания калия. Приготовленный особым способом материал сравнивался в разложении воды со своим традиционным аналогом. Оказалось, что чистые образцы при включении их как катализаторов в схему для фотоэлектролиза требовали в три раза меньше энергии, чем загрязненные калием аналоги.



По всей видимости, теперь следует ожидать нового всплеска интереса исследователей и корпораций к этому процессу в частности и к водородной энергетике в целом.



Результаты работы опубликованы в пресс-релизе NIST.



Источник: © ООО "Инфокс-Интерактив" 2009 г

General Motors построила водородные элементы нового поколения

Как и обещала ранее, компания General Motors сделала большой шаг вперёд на пути существенного удешевления мощных топливных элементов для автомобилей при одновременном наращивании их долговечности.


Ещё в 2006 году представители GM сделали прогноз, гласящий, что стоимость автомобилей на водородных топливных элементах постепенно сравняется со стоимостью бензиновых аналогов. Этого ещё, конечно, не случилось, но, похоже, GM знала, о чём говорила.


Несколько крупных автомобильных компаний в США, Европе и Японии не бросают эту тематику, несмотря на кризис и чисто инженерные трудности (мы как-то рассказывали, к примеру, об усилиях французов). И пусть топливные элементы сами по себе давно выпускаются серийно (только в основном не для нужд транспорта), ключевой вопрос в том, чтобы они стали по-настоящему недорогими, дабы быть пригодными для установки на массовые легковушки.


General Motors в частности уже два года проводит "полевые" тесты 116 водородных кроссоверов Equinox Fuel Cell (в рамках Project Driveway). Они колесят по дорогам США и Европы. Ныне эти авто накатали в сумме почти миллион миль, что позволило инженерам GM собрать уникальные данные о работе топливных элементов в реальной эксплуатации.


Баллоны со сжатым водородом этой машины вмещают 4, 2 килограмма газа. При этом топливные элементы на Equinox развивают мощность 93 киловатта. Теперь же, как сообщает компания, совершенствование этого устройства, в частности оптимизация компьютерной программы управления данным блоком, позволила нарастить запас хода Equinox на одной заправке.


Первоначально инженеры говорили о 320 километрах (видимо, в идеальных условиях), но в реальности данный параметр был ближе к 260. Ныне действительно достигнуты 322 км. Кроме того, первоначальный срок службы топливных элементов составлял 80 тысяч км, теперь его удалось поднять до 130 тыс.


Но главный успех заключается в другом. На Equinox стоят топливные элементы так называемого четвёртого поколения. Их длительное испытание позволило специалистам GM создать блок пятого поколения с впечатляющими параметрами.


Если раньше 93-киловаттный водородный модуль в кроссовере занимал места существенно больше, чем отнял бы ДВС аналогичной мощности, то блок пятого поколения при тех же самых 93 киловаттах отдачи по размеру никак не больше, чем четырёхцилиндровый 2, 4-литровый бензиновый мотор, а, похоже, даже меньше.

Таким образом, исходным топливом для термоядерного реактора являются литий и вода. Литий представляет собой обычный металл, широко используемый в бытовых приборах (в батарейках для мобильных телефонов и т. п.). Описанная выше установка, даже с учетом неидеальной эффективности, сможет производить 200 000 кВт/час электрической энергии, что эквивалентно энергии, содержащейся в 70 тоннах угля. Требуемое для этого количество лития содержится в одной батарейке для компьютера, а количество дейтерия — в 45 литрах воды. Указанная выше величина соответствует современному потреблению электроэнергии (в пересчете на одного человека) в странах ЕС за 30 лет. Сам факт, что столь ничтожное количество лития может обеспечить выработку такого количества электроэнергии (без выбросов CO2 и без малейшего загрязнения атмосферы), является достаточно серьезным аргументом для быстрейшего и энергичного развития термоядерной энергетики (несмотря на все сложности и проблемы) и даже без стопроцентой уверенности в успехе таких исследований.

Спам на буци.

Термоядреният синтез е нещо реално, което може да се направи, има физично обяснение и може да дава енергия.

Използването на химическата енергия на водорода (изгарянето във всякакви разновидности) поставя един единствен съществен въпрос - от къде ще се получава водорода?

Много от "чудесата" на известни учени и лаборатории не са фалшификати сами по себе си, но се представят по измамнически начин, за да се привлича финансиране.