Straipsniai

2021-08-05

Tai galėtų tapti proveržiu: nauja nano-medžiaga efektyviai gamins vandenilį iš jūros vandens

Švariai ateičiai labai reikalingas vandenilio kuras. Jį naudos lėktuvai, traukiniai, sunkvežimiai, statybų ir kalnakasybos technika. Nors vandenilio mums tikrai netrūksta, jį sunku išgauti - vandens molekulės padalinimui reikia daug energijos. Tačiau dabar Centrinės Floridos universiteto mokslininkai sukūrė nano-medžiagą, kuri tai padarys paprasčiau.

Politikai ir aplinkosaugos entuziastai suskubo palaidoti vidaus degimo variklį, kaip didelį taršos šaltinį. Tačiau aplinkai kenkia ne pats variklis, o kuras, kurį jis naudoja. Ir taip, automobiliai gali būti įkraunami tiesiai iš tinklo, bet ką daryti su ekskavatoriais, karjerų sunkvežimiais ir buldozeriais? Jie privalo dirbti nuolat, negali būti labai brangūs, o jų operatoriai net nenori pagalvoti apie baterijas.

Sunkiosios technikos gamintojas JCB turi sprendimą - įprastus dyzelinius variklius galima pritaikyti vandeniliui. Kam to reikia? Mechanikai jau moka dirbti su vidaus degimo varikliais. Be to, jie yra pigūs, patikimi ir nelepūs aplinkos sąlygoms. Galiausiai, vandenilio bakus, kurie, pasak JCB, užims tiek pat vietos kiek dyzelino talpos, galima užpildyti nepaprastai greitai.

Ir kurą galima nuvežti tiesiai prie mašinos, net jei ji stovi karjero viduryje.

20 tonų ekskavatorius kartais dirba ir 10-12 ar daugiau valandų per dieną. Juk tai - brangi pramoninė įranga, kuri savininkui turi uždirbti pelną. JCB skaičiuoja, kad su baterijomis vietoje variklio ir transmisijos toks ekskavatorius svertų 28 tonas ir kainuotų 120-130 % daugiau. Didesnis svoris reikštų, kad reikėtų ir stipresnių kai kurių mazgų važiuoklėje. O rezultatas būtų mašina, kuri negali dirbti tiek daug, kaip dyzelinė.

Taigi, JCB siūlo vidaus degimo varikliuose deginti vandenilį. Beveik neišaugęs svoris ir kaina, nedideli priežiūros ir remonto kaštai, jokių papildomų mokymų operatoriams, minimalios investicijos į infrastruktūrą - tai tik keli privalumai. Ir tai būtų švarus sprendimas, jei tik vandenilį pavyktų gaminti švariai.

O čia gali padėti Centrinės Floridos universiteto mokslininkų sukurta medžiaga. Tai - nikelio selenidas su nedidelėmis geležies ir fosforo priemaišomis. Ši labai plona medžiaga gerokai pagerina elektrolizės efektyvumą. Be to, ji nebūtų labai brangi, o bandymuose ji be problemų dirbo daugiau nei 200 valandų. Taigi, ją būtų galima naudoti pramoniniu mastu. Jei elektrolizei būtų naudojama perteklinė atsinaujinančių šaltinių energiją, gautas kuras būtų visiškai švarus.

Vandenilio deginimas vidaus degimo varikliuose nėra toks efektyvus kaip kuro elementų naudojimas. Tačiau vandenilio kuro elementai yra trapūs, labai brangūs (ekskavatoriaus kaina išaugtų beveik trigubai) ir nekenčia dulkių. JCB sprendimas atrodo logiškas - vidaus degimo variklis gali turėti ateitį, jei tik turės gerų degalų.

Foto: ©RHo (WMF) (CC BY-SA 4.0) | commons.wikimedia.org