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
Заправщик сети АЗС «Газпромнефть»

Что такое экологический класс топлива

3 мин. чтения
Парящий поезд

В Челябинске испытали макет парящего «ледяного» поезда

2 мин. чтения
Специалисты лаборатории с пробой жидкости

В Твери разработали биотопливо с нефтью и органическими отходами в составе

1 мин. чтения
Специалист заливает моторное масло G-Energy в двигатель автомобиля

Литиевые, медные, тефлоновые: как продлить жизнь деталям автомобиля

5 мин. чтения
Ученый смотрит в микроскоп

В Томске придумали «сито» для просеивания атомов, которое может изменить энергетику

2 мин. чтения
Ракета летит сквозь облака

Эксперт РАН оценил самый тяжелый китайский двигатель для ракет

1 мин. чтения
Медная пена

Из «медной пены» и серы создали катализатор для экономичного производства водорода

1 мин. чтения
Вид на Омский нефтеперерабатывающий завод с высоты

Углеродные наноматериалы и «дружные» металлы: из чего построят энергетику будущего

5 мин. чтения
Колба с нефтью и солнечная панель выступают в образе диджеев

Энергетический хит: как подружились традиционная и альтернативная энергетики

3 мин. чтения
Цифровой склад с роботами

К 2030 году в России появится 30 цифровых автоматизированных складов

1 мин. чтения