211service.com
Ūdeņraža degviela no skudrskābes
Jauni pētījumi liecina, ka skudrskābi varētu izmantot kā drošu, viegli transportējamu ūdeņraža avotu kurināmā elementiem. Matiass Belers un viņa kolēģi Leibnicas katalīzes institūtā Rostokā, Vācijā, ir atraduši veidu, kā zemā temperatūrā skudrskābi, parasto konservantu un antibakteriālo līdzekli, pārvērst ūdeņraža gāzē.
Ūdeņradis pēc pieprasījuma: Ģeneratora bloks ekstrahē ūdeņradi no skudrskābes un padod to polimēra elektrolīta membrānas degvielas šūnai, kas darbina klēpjdatoru.
Lai gan ūdeņradis, kas ražots, izmantojot šo metodi, drīzumā var netikt izmantots degvielas elementu transportlīdzekļos, pētnieki saka, ka process varētu radīt pietiekamu daudzumu mikro kurināmā elementiem, kas darbina pārnēsājamas elektroniskās ierīces, piemēram, mobilos tālruņus un klēpjdatorus.
Izaicinājums ražot, uzglabāt un transportēt ūdeņradi par pieņemamu cenu ir atturējis kurināmā elementu popularitāti. Ūdeņraža gāzes transportēšanas vietā praktiskāk ir izmantot ūdeņradi saturošu materiālu, ko var sadalīt, lai radītu gāzi, kur tas ir nepieciešams. Pašlaik metāns un metanols ir degvielas šūnu transportlīdzekļu ūdeņraža avotu saraksta augšgalā. Tos parasti sadala, izmantojot tvaika riformingu, kam nepieciešama temperatūra, kas pārsniedz 200 °C, un riforminga iekārta.
Procesiem, kas darbojas vēsākā temperatūrā, nav nepieciešams reformators vai daudz enerģijas, un tāpēc tie varētu būt piemērotāki ūdeņraža ražošanai mazākām kurināmā elementiem, kas darbina pārnēsājamas elektroniskas ierīces. Jaunais process, kurā ieskicē Belers un viņa kolēģi lietišķā ķīmija , darbojas temperatūrā no 26 līdz 40 °C. Pētnieki sajauc skudrskābi ar amīniem un pakļauj maisījumu uz rutēnija bāzes katalizatoram, kas sadala skābi ūdeņradī un oglekļa dioksīdā.
Skudrskābes priekšrocība ir tā, ka tā ir šķidrums… un ar to ir samērā viegli rīkoties, saka Bellers. Lai gan tīrā skābe ir kodīga, skābes maisījums ar amīniem ir labdabīgs, viņš saka.
Skudrskābi var izmantot arī tieši degvielas šūnā. Tas varētu būt vienkāršāk, jo tas ietaupa papildu darbību, vispirms pārvēršot to ūdeņradi. Tekion, kas atrodas Burnabijā, Kanādā, sadarbojas ar Vācijā bāzētu ķīmisko gigantu BASF, lielāko skudrskābes ražotāju, lai komercializētu kurināmā elementu, kurā skudrskābe tiek izmantota tieši. Tekion, kura tirgū vēl nav produkta, apgalvo, ka tā skudrskābes kurināmā elementi ir mazāki un mazāk sarežģīti nekā tiešās metanola kurināmā elementi. Taču tiešajām skudrskābes kurināmā elementiem ir tāds pats trūkums, kas padara metanola kurināmā elementus dārgas: abas tehnoloģijas ir mazāk efektīvas nekā ūdeņraža kurināmā elementi.
Beller norāda, ka skudrskābes izmantošanai ūdeņraža iegūšanai ir arī trūkumi. Salīdzinot ar metānu un metanolu, skudrskābe satur daudz mazāk ūdeņraža. Ja izmanto visu ūdeņradi kilogramā metanola, iegūst 4,19 kilovatstundas enerģijas, savukārt ūdeņradis kilogramā skudrskābes dod 1,45 kilovatstundas.
Tas varētu padarīt skudrskābi par dārgāku ūdeņraža avotu nekā metāns vai metanols. Tajā pašā laikā process aizņem mazāk enerģijas nekā tvaika reformēšana, un ar labākiem katalizatoriem pētnieki varētu padarīt izmaksas izdevīgākas, saka Bellers.
Skudrskābe varētu sasniegt pārnēsājamo elektronikas degvielas elementu tirgu, iesaka Ričards Fārmers, kurš vada ūdeņraža ražošanas un piegādes komandu Enerģētikas departamenta Energoefektivitātes un atjaunojamās enerģijas laboratorijā.
Tomēr, lai ražotu lielu daudzumu ūdeņraža degvielas šūnu transportlīdzekļiem, process būtu jāsalīdzina ar pašreizējo etalonu: tvaika-metāna reformēšanu. Fārmers saka, ka ar mazu tvaika pārveidošanas iekārtu degvielas uzpildes stacijā mēs esam sasnieguši savu tuvākā termiņa mērķi — trīs dolāri par kilogramu [ūdeņraža], neapliekot ar nodokli, bet piegādāti.
Beleram un viņa kolēģiem, iespējams, būs tāls ceļš ejams, lai ražotu pietiekamu daudzumu lēta ūdeņraža transportlīdzekļiem, taču viņi jau apspriež savu tehnoloģiju ar diviem Vācijas autobūves uzņēmumiem. Viņi arī sadarbojas ar dažiem inženieriem, lai izveidotu nelielu automašīnas prototipu, kas izmanto šo tehnoloģiju un kam vajadzētu būt gatavam divu mēnešu laikā. Bet īstermiņā, saka Bellers, pētnieki uzskata, ka skudrskābe ir pārnēsājamas elektronikas degvielas avots. Pašlaik mēs necenšamies plaši izmantot automašīnās — tam nav jēgas.