|
ТИТАН МОЖЕТ ЗАПУСТИТЬ ВОДОРОДНУЮ ЭНЕРГЕТИКУ
|
|
|
|
Ученые Брукхевенской национальной лаборатории министерства энергетики США и институт технологии Ню-Джерси предприняли исследование механизма взаимодействия титана с материалами водородного аккумулятора – в частности, каталитических реакций выделения и перепоглощения водорода. Результаты исследования, опубликованные 19 июня, могут помочь инженерам улучшить работу катализаторов, и, возможно, разработать новые материалы для топливных элементов.
|
|
|
|
|
|
|
|
В конце 1990-х годов ученые обнаружили, что легируя титаном гидрид алюминия натрия (это распространенный материал для хранения водорода в топливных элементах, более популярное название – аланат натрия), можно добиться контроля над выделением и переабсорбированием водорода. Титан позволяет реакции перейти более быстро. До сих пор, однако, механизм этой реакции был неясен.
|
|
|
|
|
|
|
|
«Мы считаем, что титан существует на поверхности аланата натрия как сплав титана и алюминия, вместо того, чтобы войти в вещество в массе и замещать другие атомы или же занимать пустые места в пределах кристаллической решетки», - сказал руководитель работы, физик их Брукхевена Джейсон Гретц. Гретц и его сотрудники сначала подготовили два легированных титаном образца, механически смешивая хлорид титана и аланат натрия при помощи шаровой мельницы. Было также подготовлено два дополнительных образца от каждого легированного образца: образец, не содержащий поглощенного водорода и образец, насыщенный водородом. Работая с обоими типами, исследователи изучали свойства титана до и после водородного поглощения. Это дало им еще одну возможность определить роль титана в реакции.
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа исследовала образцы с в высокоэнергетических рентгеновских лучах. Поскольку любое вещество поглощают рентгеновское излечение по-своему, исследователи смогли сравнить шесть видов такого поглощения образцов с поглощением таких же рентгеновских лучей образцами титановых сплавов и чистого титана. Результаты эксперимента и дали основание предположить, что, титан вступает в реакцию с аланатом натрия, образуя алюминат титана.
|
|
|
|
|
|
|
|
«Наше открытие - первый шаг к открытию еще более интересному: определению того, как алюминат титана помогает выпускать и переабсорбировать водород», - сказал Гретц. «Изучение этого механизма может помочь нам разработать новые катализаторы для аланата натрия – сейчас все легирующие составы дают непрактичный материал для аккумулирования энергии - из-за высоких температуры и давления, необходимых для выпуска и перепоглощения водорода».
|
|
|
|
|
|
|
|
Аланат натрия - один из нескольких материалов на основе металла, названных гидридами металла, которые исследуются на предмет использования в водородных топливных ячейках. Топливная ячейка работает подобно батарейке: атомы водорода распадаются в них на протоны и электроны, что дает электрический ток. Этот же электрический ток, проходя через топливный элемент, образует из кислорода и свободных протонов молекулы воды.
|
|
|
|
|
|
|
|
Известные пока гидриды не очень практичны – они весьма тяжелы и имеют относительно низкие мощности хранения (менее 5% водорода по весу). Однако топливные элементы считаются более перспективным направлением водородной энергетики, чем сжатый или сжиженный газ, который легко взрывается при утечке.
|
|
|
|
http://www.km.ru/news/view.asp?id=6A6244E4D50B4C0FA0EF3B031ABFA8A8 29.07.2004
|
