В Кабардино-Балкарии изобрели новый метод хранения "топлива будущего"

Ученые из Центра водородных технологий Кабардино-Балкарского госуниверситета имени Х.М. Бербекова разработали метод хранения водородного топлива, который защищает вещество от воспламенения. При его использовании водород можно хранить в обычном газовом баллоне, рассчитанном на низкое давление. Какие перспективы это открывает для использования "топлива будущего", узнал корреспондент "РГ".

Запасы нефти на Земле исчерпаемы, и, по разным оценкам, их хватит еще на 50-100 лет. После легкодоступных месторождений человечество перейдет к добыче шельфовой и арктической нефти, она будет становиться все дороже, и ее применение в быту станет нерентабельным. Заменить традиционное топливо может водород, однако он очень летуч и легко воспламеняется, а его атомы настолько малы, что газ способен проникать сквозь самые разные материалы. И чтобы использовать его в двигателях внутреннего сгорания, нужны новые технологии.

Разработка кабардино-балкарских ученых - это как раз шаг к такому водородному будущему. Здесь решили использовать в качестве "хранилища" водорода магматическую породу - серпентинит. Это обычный змеевик, и в России он часто встречается именно на Северном Кавказе. Материал в небольших количествах используют при строительстве АЭС, а также при отделочных работах из-за красивого зеленого цвета. Он бывает разный по составу, поэтому очевидно, что для работы с водородом будут подбирать наиболее подходящий по его свойствам.

Емкости с водородом, в которых адсорбентом является серпентинит, можно безопасно использовать в быту и на транспорте

- Как показали предварительные исследования, благодаря такому способу хранения водородного топлива удалось достичь стопроцентной взрывобезопасности. При стандартном способе транспортировки и хранения жидкого водорода необходимы металлические баллоны или накопительные станции, выдерживающие давление в 700 атмосфер, в то время как метод, предложенный в КБГУ, позволяет содержать его в обычном газовом баллоне под давлением всего в две атмосферы, - уточнили в пресс-службе вуза.

По словам руководителя Центра водородных технологий университета Рамазана Тегаева, это лишь одна из многих разработок, над которыми сегодня трудятся ученые в КБГУ, при этом одна из самых перспективных.

- Емкости с водородом, в которых в качестве адсорбента используется серпентинит, могут безопасно использоваться в быту и на транспорте, - отметил руководитель Центра.

К тому же новая технология снижает стоимость процесса обработки этого экологического топлива. Серпентинит просто лежит на поверхности, и на территории Кабардино-Балкарии открытым способом можно добыть миллионы кубометров этой горной руды. Причем больших объемов даже не требуется, в то время как для аккумуляции водорода в активированном угле - это альтернативный способ хранения - необходимо сжечь два кубометра древесины ради килограмма готового материала.

- Наши исследования очень помогут при разработке новейших водородных двигателей, - объяснил заведующий кафедрой неорганической и физической химии КБГУ, профессор Хасби Кушхов. - Очень важно, чтобы материалы можно было использовать при низких температурах и таким образом снизить взрывоопасность газа. При этом водород выделялся бы в необходимых количествах и не было бы его утечек. Сорбент на основе разрабатываемых соединений способен безопасно аккумулировать и транспортировать топливо. Газ в двигатель не закачать, он просто взорвется вместе с машиной. Поэтому водород аккумулируют в специальных сорбентах, потом он выделяется в необходимых количествах при умеренном нагреве - и двигатель работает. И его не нужно разогревать, повышать давление.

Университет уже подал заявку на получение патента. По словам Тегаева, крупные промышленные предприятия сейчас начинают проявлять интерес к новой разработке.

Ученые нашли серпентиниту применение и в области очистки поверхностей от углеводородных загрязнений. Впервые в мире в лаборатории КБГУ с помощью серпентинита и магнита произвели очистку поверхности от нефтяного пятна.

Как рассказала корреспонденту "РГ" проректор КБГУ по научно-исследовательской работе, профессор Светлана Хаширова, ученые вуза работают над несколькими направлениями развития водородных технологий. Нужно найти новые способы хранения и перевозки топлива. Над этим коллектив Центра водородных технологий при университете трудится уже три года.

С начала 2022 года всеми направлениями исследований водородных технологий в университете занимается центр, созданный по госпрограмме "Приоритет 2030". Здесь не только проводят исследования, связанные с генерацией, транспортировкой, использованием и хранением водорода, но также готовят специалистов в сфере водородной энергетики. .

Кстати

Согласно "дорожной карте" развития водородной энергетики, производство низкоуглеродного водорода в России составит 550 тысяч тонн к 2030 году. При этом оно потребует разработки применения не менее 30 технологий, находящихся сегодня на разных уровнях готовности.