Top.Mail.Ru
Новости

В России создали рекордно вместительную «упаковку» для безопасного хранения водорода

14 февраля 2025

Ученые Института физики твердого тела имени Осипьяна РАН предложили хранить водород в стеклянных наносферах из диоксида кремния (SiO2) — соединения, которое встречается практически во всех горных породах Земли.

Изображение сгенерировано нейросетью

Специалисты синтезировали наносферы из кварцевого стекла — доступного экологичного материала. Для получения частиц использовали шарообразный синтетический шаблон из органического стекла. На нем с помощью химической реакции между очень слабым раствором аммиака и содержащим кремний органическим соединением — винилтриметоксисиланом, — а также с помощью нагрева до нескольких сотен градусов сформировали оболочки из диоксида кремния. Получились сферы с толщиной стенки 25 нанометров и диаметром 289 нанометров —
примерно такого же размера многие вирусы.

Транспортировка и хранение водорода требуют повышенных мер безопасности. При этом газ занимает много места, и максимально компактной «упаковки» для его хранения пока нет. Идеальный материал для него должен состоять из доступных соединений, вмещать большое количество водорода, быстро поглощать и выделять его.

Полученные наносферы «накачали» водородом при давлении в 75 тысяч раз выше атмосферного и температуре 140 градусов. Соотношение «упакованного» водорода к диоксиду кремния составило 0,94 — это рекордное на сегодня содержание водорода в кварцевом стекле. Количество стекла и газа оказалось практически равным, при этом треть газа сосредоточилась в полостях сфер, а остальная часть — в оболочках.

Анализ показал, что при атмосферном давлении и температуре не выше минус 193 градусов водород пребывает в полостях в газообразном состоянии, а в оболочках — в твердом. Плотность газа при таких условиях повышается в 52 раза. Наносферы хорошо удерживают водород и в жидком азоте при температуре минус 196 градусов. После «купания» наносфер в жидком азоте содержание водорода в них при атмосферном давлении уменьшилось на 14% за три дня, а затем оставалось неизменным.

Ученые надеются, что синтезированные ими наносферы могут стать хорошим решением для хранения и транспортировки водородного топлива. Исследователи также считают, что их разработка может подойти и для изотопов водорода дейтерия и трития — основных компонентов топлива для управляемого термоядерного синтеза.

10
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
1
0
Читать также
Царевна-лягушка нашептывает Алессандро Вольта визионерские идеи

От лягушачьих лапок до электромобилей: 200 лет эволюции батареек

5 мин. чтения
Изображение создано нейросетью

В Подмосковье началась сборка первого отечественного поезда на водороде

2 мин. чтения

Планета света: почему некоторые растения, животные и грибы светятся в темноте

6 мин. чтения

Чем графен отличается от графита? Узнайте в нашем квизе о невероятных свойствах материалов!

1 мин. чтения

«Заправка 4.0»: в Москве покажут новые решения для АЗС и обсудят, как строить заправочные станции будущего

1 мин. чтения

Глава Экологического союза Семен Гордышевский рассказал о перспективах применения авиатоплива на основе фритюрного масла

2 мин. чтения
Писатель Андрей Платонов и народный герой Василий Чапаев идут чинить локомотив с помощью кочерги и леща

«Дать леща» и «прошуровать топку»: чем заправляли поезда 100 лет назад

3 мин. чтения
Ломоносов

Что предсказал Ломоносов? Как русский купец обогнал президента США? Узнайте в квизе ко Дню российской науки

1 мин. чтения

Первое российское авиатопливо из фритюрного масла успешно прошло испытания на реактивном двигателе

2 мин. чтения

Чем занимались «Ребята с улицы Панисперна» и студенческие научные общества СССР: узнайте в квизе об открытиях молодых ученых

1 мин. чтения