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
Винт турбины

Частицы металла покрыли керамической корочкой, чтобы создать жаростойкий порошок для 3D-печати

1 мин. чтения
Энергоша наблюдает за переработкой отходов в нефтепродукты

Как пластиковые бутылки, картофельные очистки и фритюрное масло превращают в топливо и электричество

7 мин. чтения
Единственный СПГ-бункеровщик в России

Потребление газового топлива в России может вырасти в шесть раз к 2035 году

2 мин. чтения
Вид на Восточно-Мессояхское месторождение

Новая компактная установка поможет получать ценное химическое вещество прямо на нефтепромыслах

2 мин. чтения
Ученый в лаборатории работает за микроскопом

Похожий состав компонентов помог топливному элементу работать дольше

2 мин. чтения

Инновационный бартер: как автоспорт и энергетика обогащают друг друга передовыми технологиями

5 мин. чтения
Специалист «Газпром нефти» за работой

Эксперт рассказал о перспективах применения первого в России низкоуглеродного авиатоплива

1 мин. чтения
Специалист «Газпром нефти» по заправке самолетов

В России выпустили первую партию авиатоплива с низким углеродным следом

2 мин. чтения
Топливо в колбе

В Москве создали катализатор, очищающий топливо от серы за 15 минут

2 мин. чтения
Сотрудница Московского завода смазочных материалов

Московские ученые вдвое продлили срок службы масла для автоматических коробок передач

2 мин. чтения