В Томске создали металлогидридный композит, позволяющий удешевить хранение водорода

Более чем в два раза снизить температуру выхода водорода из гидрида магния, что позволяет использовать воду в качестве теплоносителя, смогли ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Замена теплоносителя на воду позволит сократить затраты на дорогостоящее и энергозатратное оборудование, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

В министерстве отметили, что в последние годы наблюдается стремительный рост интереса к водородным технологиям. Переход к такому альтернативному и возобновляемому источнику энергии требует решения множества задач, среди которых вопрос хранения водорода. Металлогидридный метод хранения водорода считается одним из наиболее безопасных и эффективных, а гидрид магния рассматривается как один из наиболее перспективных материалов для использования в этих системах хранения. Но чтобы вывести водород для его использования, нужно нагреть теплоноситель до 400 градусов. Это делают с помощью дорогостоящего и энергозатратного оборудования.

«Физики ТПУ создали новый композит на основе гидрида магния, который работает при более низкой температуре. Они впервые использовали метод электрического взрыва для получения наночастиц никеля и использовали их в качестве добавки к гидриду магния. Нанопорошок смешали с гидридом магния в шаровой планетарной мельнице и получили структуру ядро-оболочка, в которой магний выступает ядром, а наноникель — оболочкой», — сказано в сообщении.

Благодаря тому, что ученые смогли снизить необходимую температуру для выхода водорода, появилась возможность использовать в качестве теплоносителя воду. Это сделает систему хранения существенно экономичнее. «Например, чтобы получить водород на крупном предприятии, через реактор достаточно пропустить уже имеющееся бросовое тепло — отводимую технологическую горячую воду или пар. Полученный водород далее используют для нужд производства, например, для химического процесса или выработки электроэнергии», — сказал соавтор исследования, доцент отделения экспериментальной физики ТПУ Виктор Кудияров.

Новый композит обладает обратимой емкостью около 4 массовых процентов, то есть в 100 кг накопителя хранится 4 кг водорода. Для сравнения, обратимая емкость самого изученного на сегодняшний день металлогидрида для хранения водорода из сплава лантана и никеля (LaNi5) составляет 1-2 массовых процента, то есть может накопить меньше водорода.

Исследование выполнено в рамках Госзадания и при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030». Результаты работы опубликованы в журналах International Journal of Hydrogen Energy (Q1, IF: 4.3) и Metals (Q2, IF: 2.6).