Американцы придумали удобный способ хранения водорода — в металлических соединениях вместо газа в баллонах

Будущее зелёной и водородной энергетики неразрывно связано с накоплением водорода для дальнейшего использования в топливных ячейках на транспорте, в промышленности и в быту. Безопаснее и проще всего закачать водород в баллоны под давлением, но высокого объёмного содержания газа при этом не достичь. Одна из альтернатив — хранение водорода в виде гидридов металлов, но с этим был ряд не решённых ранее проблем. Американские учёные нашли способ их решения.

Источник изображения: LLNL

Накопление водорода в виде металлических соединений (гидридов) удобно безопасностью и простотой хранения в твёрдой фазе (в связанном состоянии). Технологии для освобождения водорода из такого состояния давно отработаны, хотя в целом метод несколько дороже хранения водорода в газовой и, возможно, в жидкой фазе. Также гидридная форма хранения сопровождалась значительной деградацией вещества для связывания и довольно высокими значениями давлений при закачке водорода в накопители. Учёные из двух национальных лабораторий США попытались устранить недостатки гидридов как накопителей водорода и добились успехов.

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) и Сандийских национальных лабораторий (SNL) нашли способ значительно смягчить условия для связывания водорода с металлическим алюминием и превращение его в гидрид алюминия. В обычных условиях для этого необходимо поддерживать давление свыше 6900 атмосфер. Новый наноструктурированный каркас материала с множеством нанопор позволил регенерировать гидрид под давлением всего 690 атмосфер (700 бар). Такое давление легко достижимо на коммерческих водородных заправочных станциях, хотя для быстрой заправки необходимы дальнейшие исследования.

Гидрид алюминия имеет объёмную плотность водорода, вдвое превышающую плотность жидкого водорода и кратно превосходящую хранение в газовой фазе. Предложенные американскими учёными технологии могут в итоге привести к появлению твердотельных водородных аккумуляторов, эксплуатировать которые будет не сложнее обычных.