"Просто добавь воды". Новый алюминиевый сплав стал источником водородного топлива

Исследователи постоянно ищут новые способы получения "чистого" водородного топлива. Его, напомним, можно будет использовать для самолётов, беспилотников и автомобилей.

Везение это или чистая случайность, но американские инженеры открыли метод получения именно такого топлива на основе водорода. Причём цель такую изначально они не преследовали.

Специалисты, работающие в исследовательской лаборатории Абердинского испытательного полигона в Мэриленде (Aberdeen Proving Ground Research Laboratory), разрабатывали высокопрочный алюминиевый сплав, когда сделали потрясающее открытие. Во время очередной проверки они вылили воду на поверхность сплава. Обычная реакция алюминия на воздействие воды — окисление и появление "защитного" барьера из оксида на поверхности, предотвращающего дальнейшие реакции. Однако в одном из тестов вылитая вода начала пузыриться на поверхности сплава и выдавать водород, не переставая. То есть реакция продолжалась.

Исследователи поняли, что нашли новый недорогой источник водорода. И это открытие имеет огромный потенциал для водородной топливной промышленности: материал, который устойчиво реагирует с водой, сможет производить водород по требованию.

В связи с этим водородные топливные элементы станут намного проще в использовании, поскольку не потребуется создавать избыточное давление и транспортировать газообразный водород. Вместо этого понадобятся лишь простые резервуары с водой и кусочками алюминия.

Предыдущие попытки запуска реакции требовали использования катализаторов или высоких температур. Кроме того, сам процесс был медленным. В конечном счёте, такие методы были эффективны лишь на 50%, а получение водорода занимало часы. Между тем генерация H₂ с использованием нового алюминиевого сплава занимает менее трёх минут при почти 100%-ной эффективности, сообщает глава исследовательской группы Скотт Грендаль (Scott Grendahl).

Основным компонентом нового сплава стал порошок из зёрен микронного размера, в которых атомы алюминия и одного или нескольких других металлов расположены в виде определённой наноструктуры. Более полного описания изобретатели пока не приводят, так как патентуют технологию.

Добавление воды в полученную смесь приводит к образованию оксида или гидроксида алюминия, а также водорода.

Новый материал стабилен, даёт на порядок больше энергии, чем литиевые батареи того же веса, а срок его службы, вероятно, будет довольно большим (пока что эксперты этот показатель точно не определили).

"Важным аспектом подхода является то, что он позволяет создавать очень компактные системы. Топливные элементы должны быть лёгкими и работать в течение длительного времени, — сообщил изданию New Scientist эксперт по топливным элементам Энтони Кукернак (Anthony Kucernak) из Имперского колледжа Лондона.

Инженеры, кстати, уже опробовали работу новых топливных ячеек на небольших танках с дистанционным управлением. В дальнейшем также будут проведены полевые испытания на реальной военной технике.

У учёных тем временем возникла и ещё одна идея: теоретически порошок из микронных зёрен можно использовать в трёхмерной печати для создания роботов и беспилотников. Такие устройства смогут "питаться" от материала своего же корпуса: их собственные детали станут их топливом, а затем устройства самоуничтожатся. Этот тип робототехники идеально подойдёт для миссий "в один конец" по сбору информации.