Ученые Томского политеха разработали металлогидридные накопители водорода из сплава титана и железа. Стоимость их производства в три раза ниже, чем у импортных аналогов. Накопители способны сорбировать и десорбировать водород несколько тысяч циклов с потерей эффективности не более 5-10%.
На сегодняшний день самый распространенный метод хранения водорода — баллоны под давлением 150 или 350 атмосфер. Однако использование высокого давления требует повышенных мер безопасности. В связи с этим ученые рассматривают использование гидридов металлов как альтернативный способ накопления и выделения водорода.
Гидридов металлов существует большое количество, некоторые из них способны накапливать и выделять водород единожды, другие пригодны для многократного использования. Команда ученых Томского политеха работает в направлении создания систем хранения водорода для многоразового стационарного использования на основе лантан-никеля и титан-железа.
«Сплав лантана и никеля (LaNi5) является одним из наиболее изученных в мире металлогидридом для накопления водорода, широко применяемым и одновременно одним из самых дорогих. С ним нам удалось создать систему безопасного хранения водорода, для которой не нужны высокие температуры и давление. Однако часть сырья для сплава приходится закупать за рубежом, поэтому перед учеными ТПУ встала задача синтезировать металлогидриды из отечественной сырьевой базы, — рассказывает доцент отделения экспериментальной физики Виктор Кудияров. — Нами была разработана лабораторная установка хранения водорода с накопителями из сплава титана и железа, а также создан сам сплав. Стоимость такого накопителя примерно в три раза ниже, чем накопителей на основе лантана и никеля».
При поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» было закуплено оборудование, которое позволяет провести полный цикл создания материала-накопителя – от получения слитка до изучения характеристик сорбции и десорбции водорода на лабораторной установке.
В настоящее время ученые Томского политеха работают над улучшением накопителей на основе металлогидридов. Сейчас накопители используются в виде мелкодисперсных порошков, вместо этого планируется создание накопителей-компактов с добавками для повышения теплопроводимости.
«Наша цель — разработать большие системы хранения водорода на отечественной сырьевой базе, пригодные для массового производства», — отмечает руководитель отделения экспериментальной физики Андрей Лидер.
Результаты проекта ученых ТПУ были представлены на V Всероссийской конференции «Водород. Технологии. Будущее» в Перми.
Источник информации и фото: пресс-служба Томского политехнического университета
