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.

8
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
1
0
Читать также
«Лечебная инъекция» для восстановления старых литийионных батарей

Ученые создали «лечебную инъекцию» для восстановления старых литийионных батарей

1 мин. чтения
Современный танкер у нефтеналивного терминала в Арктике

История нефтяных танкеров: от парусников с бочками до высокотехнологичных судов

4 мин. чтения
Инженеры контролируют процесс на производственной линии

В Красноярске придумали, как упростить производство биотоплива с помощью нейросетей и автономных установок

1 мин. чтения
Железнодорожный состав на путях

В Петербурге создали «нефтяную мазь» для колес, повышающую эффективность поездов

1 мин. чтения
Участрника энергетического форума «Энергопром»

Казань приглашает на форум «Энергопром» и энергетическую выставку

1 мин. чтения
Пластиковые бутылки

В Екатеринбурге научились получать из пластиковых отходов больше компонентов для топлива

1 мин. чтения
Специалистка научной лаборатории за работой

Материалы будущего: кто и как их создает

3 мин. чтения
Китайские ученые с микроскопом

В Китае заставили катализаторы проржаветь, чтобы получить из биомассы больше полезных веществ

1 мин. чтения
Мембраны из полимеров и металлов

В Китае из полимера, углерода и металлов «сшили» мембрану для выделения лития из воды

1 мин. чтения
Исследование бактерий в чашке Петри

Московские ученые втрое увеличили выход метана из пищевых отходов

2 мин. чтения