Будучи самым распространенным элементом, водород редко встречается в чистом виде — почти всегда он связан с другими элементами: кислородом в воде или углеродом в метане. Практически весь водород, который используют в США, получают из углеродного топлива, преимущественно природного газа в ходе многоэтапного процесса, при котором углеводород вступает в реакцию с горячим паром в присутствии катализатора. Так вырабатывается углеродный моноксид, двуокись углерода и молекулярный водород (Н2).
Это дорогостоящая и сложная химическая реакция, в ходе которой водород отделяется от других газов посредством мембран, которые изготавливают из драгоценного металла палладия. Его уникальность состоит в необычайно высокой водородной растворимости и проницаемости (то есть водород, в отличие от других газов, легко растворяется и проходит через металл), а к недостаткам можно отнести хрупкость и высокую стоимость (около $900 за унцию).
Ряд металлов и сплавов при температуре 500 градусов Цельсия — рабочая температура процесса парового реформинга — в большинстве своем дешевле палладия. Кроме того, мембраны из жидкого металла менее подвержены дефектам и трещинам, которые приводят в негодность палладиевые, сообщает Phys.org.
Ученые Вустерского университета первыми показали, что жидкометаллические мембраны могут стать более эффективной альтернативой палладию, то есть решают проблему снабжения водородного транспорта топливом. «Недавний сдвиг в сторону электромобилей необратим, — уверены ученые. — Следующим станет переход к автомобилям на водороде».
10 главных научных открытий 2017 года
Идеи
Перевести весь грузовой транспорт страны на водород планирует Норвегия. Разработчик этого самого экологически чистого топлива — исследовательская компания SINTEF — не раскрывает секрет своих технологий. Первые фуры на водороде должны появиться на скандинавских трассах уже в 2018.