Исследователи Fraunhofer представили пасту Powerpaste на основе магния, которая накапливает водородную энергию в 10 раз большей плотности, чем литиевая батарея, предлагая автомобилям на водородном топливе возможность путешествовать дальше, чем автомобили с бензиновым двигателем, и дозаправляться за считанные минуты.
Обычно автомобили на водородных топливных элементах перевозят водородное топливо в газообразной форме, которое хранится в баках при давлении около 700 бар. Эти резервуары довольно большие и тяжелые, что сводит на нет одно из ключевых преимуществ водорода по сравнению с современными литиевыми батареями.
Команда из Института производственных технологий и передовых материалов им. Фраунгофера IFAM в Дрездене придумала новый способ хранения и транспортировки водородной энергии в виде пасты Powerpaste на основе гидрида магния, которая сохраняет водород в химической форме, при атмосферном давлении.
Для производства пасты магний смешивают с водородом при температуре около 350 ° C (662 ° F) и давлении, в пять-шесть раз превышающем атмосферное, с образованием гидрида магния. Сложный эфир и соль металла добавляются для завершения процесса и образования вязкой серой массы, которую можно загружать в картриджи.
В форме пасты Powerpaste полностью стабилен при температуре до 250 ° C (482 ° F). Он несет в 10 раз больше энергии, чем такой же вес в литиевых батареях, и значительно больше, чем бак H2 на 700 бар того же веса. Исследователи говорят, что автомобили с силовой установкой Powerpaste могут рассчитывать на запас хода, «сравнимый с бензином и даже превышающий его».
Когда приходит время высвободить энергию, плунжерный механизм выдавливает пасту в камеру, где она вступает в реакцию с водой, выделяя водород с динамически контролируемой скоростью, который затем питает топливный элемент для выработки электроэнергии, необходимой для работы силового агрегата электромобиля или другого устройства.
Например, для заправки самоката Powerpaste нужно вытащить картридж и заменить его полным на станции техобслуживания. Таким образом, эта технология станет легко заменяемым способом использования чистой энергии в различных устройствах.
Команда Фраунгофера говорит об использовании его в больших дронах, увеличении времени полета и дальности, или в портативных электроприборах, таких как, например, походный тостер или чайник.
Также это топливо можно просто закачать в бак - например в автомобили и грузовики на топливных элементах, самолеты. Команда говорит, что эту массу можно подавать через стандартные линии розлива с «относительно недорогим оборудованием».
С точки зрения логистики, этот материал намного проще транспортировать, чем обычный газообразный (и, конечно, жидкий) H2. Его можно перевозить на грузовиках в бочках или цистернах и оставлять более или менее где угодно без опасности.
Fraunhofer IFAM строит эксперементальный завод по производству пасты Powerpaste, который откроется до конца этого года и будет иметь мощность для производства до четырех тонн пасты в год.
