Liczba wyświetleń: 85
Proste rozwiązanie trudnego problemu aktywacji złóż wodorochłonnych: „wstrząsnąć i zamieszać” cząstki proszku w młynku planetarnym – zaproponowali naukowcy z Wojskowej Akademii Technicznej.
Inżynierom materiałowym udało się pozbyć kłopotliwej pasywnej warstwy tlenkowej, która wytwarza się na powierzchni stopów wodorochłonnych. Warstwa ta, w ocenie świata naukowego, utrudnia pierwszą absorpcję wodoru. Zespół z Wydziału Nowych Technologii i Chemii WAT usunął ją, mieszając intensywnie sam proszek pod ciśnieniem wodoru. W młynku planetarnym cząstki zderzały się i ocierały o siebie wzajemne. To spowodowało aktywację fazy międzymetalicznej FeTi i pozwoliło na pełne jej nawodorowanie. W efekcie – świeża powierzchnia została wystawiona na działanie wodoru. To kolejny krok w stronę efektywnego magazynowania wodoru, m.in. w pojazdach – podano w informacji na stronie uczelni. Aby wyjaśnić sens swojego odkrycia, autorzy publikacji nakreślają jego historyczny kontekst.
Jak tłumaczą w ramach cyklu „Najlepsze publikacje”, świat naukowy od dawna poszukuje metod efektywnego magazynowania wodoru. Obecnie przemysł samochodowy stosuje na szeroką skalę wysokociśnieniowe butle (350 i 700 bar). Jednak kierowcy i pasażerowie podświadomie boją się urządzeń, które gromadzą paliwo gazowe pod wysokim ciśnieniem.
Rozwiązaniem problemu miały być materiały absorbujące wodór w fazie stałej – znane są one już od połowy XX wieku. Pozwalają, przy ciśnieniu rzędu kilku bar, gromadzić większe ilości tego gazu w tej samej objętości niż butle. Posiadają one jednak poważną wadę. Materiały te nie są dostatecznie pojemne względem swojej masy i całego układu magazynującego i za wolno pochłaniają i oddają wodór. Dodatkowo, większość z nich wymaga czasochłonnej i energochłonnej aktywacji. Innymi słowy, nie da się przeprowadzić pierwszej absorpcji wodoru bez wielu zabiegów, m.in. wygrzewania w próżni oraz w atmosferze wodoru w temperaturze rzędu 400 stopni Celsjusza.
Za głównego winowajcę uznano pasywną warstwę tlenkową. Wytwarza się ona na powierzchni stopów wodorochłonnych i powoduje problemy z pierwszą absorpcją. Dlatego badacze w wielu ośrodkach próbują wykorzystać dodatki stopowe lub w inny sposób modyfikują stopy, żeby nie wykonywać skomplikowanych aktywacyjnych zabiegów technologicznych. „Czasem przynosi to efekty, ale zawsze skutkuje zmniejszeniem maksymalnej pojemności stopu i przeważnie zwiększeniem ceny” – tłumaczą naukowcy WAT.
„Jeśli to prawda, że pasywna warstwa na powierzchni utrudnia pierwszą absorpcję wodoru, to pozbycie się tej warstwy poprzez mechaniczne ścieranie w atmosferze wodoru, pozwoli na ekspozycję świeżej powierzchni na jego działanie i w efekcie reakcję” – taką roboczą hipotezę postawili: dr Abhishek Kumar Patel, dr inż. Dariusz Siemiaszko, dr inż. Julita Dworecka-Wójcik i dr hab. inż. Marek Polański.
Wykonali oni swój plan poprzez intensywne mieszanie samego proszku pod ciśnieniem wodoru w młynku planetarnym. Wzajemne ocieranie się cząstek w wyniku ich zderzeń wystarczyło i spowodowało aktywację fazy międzymetalicznej FeTi zgodnie z założeniami pozwalając na pełne jej nawodorowanie. „W ten prosty sposób, po kilkudziesięciu latach rozwiązany został problem aktywacji złóż wodorochłonnych. Można powiedzieć, że wystarczyło wstrząsnąć i zamieszać” – podsumowują autorzy artykułu „Just shake or stir. About the simplest solution for the activation and hydrogenation of an FeTi hydrogen storage alloy”, który ukazał się w czasopiśmie „International Journal of Hydrogen Energy”.
Badania były prowadzone i będą kontynuowane w ramach projektów OPUS Narodowego Centrum Nauki.
Autorstwo: Karolina Duszczyk
Źródło: NaukawPolsce.pl
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS