Новости

Магистрант Томского политехнического университета занимается созданием безопасной системы хранения водородного топлива. В этой системе водород «упаковывается» в углеродные таблетки, благодаря чему исключается риск его самопроизвольного взрыва. Такие водородные топливные элементы политехник планирует использовать в автомобилях и беспилотных летательных аппаратах, что ограничит выбросы углекислого газа в атмосферу.

 

«Современная экологическая обстановка ставит перед учеными задачу разработки новых видов топлива. Одним из таких экологичных источников энергии является водород: при его использовании мы получаем только энергию и чистую воду, без вредных выбросов в атмосферу, — рассказывает автор разработки, магистрант кафедры технической физики ТПУ Евгений Борецкий. — Однако существует проблема хранения водорода: современные системы требуют хранения при очень высоком давлении, порядка 150 атмосфер и пониженной температуре, что усложняет их конструкцию. А поскольку водород хорошо горит, то из-за большого давления система становится взрывоопасной».

 

Политехник предложил использовать углерод для создания безопасной «упаковки» водорода: технический углерод в соединении со стеаратом прессуется в таблетки, после чего таблетки подвергаются обжигу и затвердевают.

 

Из нескольких таблеток формируется топливная система, которую можно установить в автомобиль или беспилотник.  В систему под высоким давлением подается водород, который проникает в пористую структуру таблеток и соединяется с углеродом. Установка для создания таких топливных таблеток также была разработана политехниками.

 

Как отмечает Евгений Борецкий, автомобили, использующие водородное топливо, уже существуют в мире, однако стоимость их топливной системы очень высока. Решение политехника обойдется в несколько раз дешевле.

 

«Сейчас зарубежные ученые для создания таких систем используют нанотрубки и большие углеродные шары, называемые фуллеренами. Они в несколько раз дороже, чем то, что предлагаем мы. Мы используем технический углерод (Carbon black), смешанный со стеаратом никеля и стеаратом натрия, которые позволяют более эффективно накапливать водород. Такого решения пока не предлагал никто», — поясняет разработчик.

 

Работать автомобили, использующие систему студента ТПУ, будут также, как и бензиновые, только их топливный бак необходимо будет наполнять водородом на специальных заправках.

 

При этом энергоемкость водорода выше по сравнению с бензином: литр водорода заменяет три литра бензина. По стандартам Международного энергетического агентства цикл перезарядки такой системы будет более 500 раз.

 

По словам политехника, прототип системы углеродного топлива будет готов в 2017 году. На это исследование студент получил грант в рамках программы «УМНИК» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. После создания прототипа разработчик презентует его производителям. Как отмечает Евгений Борецкий, ряд инвесторов уже заинтересовались разработкой.