Výskumníci z Tomskej polytechnickej univerzity (TPU) vytvorili inovatívne zliatiny na extrakciu ultra?istého vodíka.
Vedci sa domnievajú, že nové materiály by mohli slúži? ako nákladovo efektívne alternatívy k drahým paládiovým a paládiovo-strieborným membránam.
Zistenia publikované v ?asopise Hydrogen by mohli priblíži? rozšírené priemyselné využitie vodíka realite.
Vodík je považovaný za ?istý zdroj energie so s?ubnými aplikáciami v palivových ?lánkoch. Pre priemyselné použitie vo ve?kom meradle sú však nevyhnutné efektívne a cenovo dostupné metódy ?istenia, vysvetlili vedci TPU.
Sú?asné spôsoby výroby vodíka ?asto generujú zmesi plynov, ktoré sa musia separova?, aby sa získal ?istý vodík.
Jedným z najs?ubnejších riešení je použitie kovových membrán zložených z viaczložkových zliatin na izoláciu vodíka od iných plynov.
Tím TPU syntetizoval nové vysokoentropické zliatiny – obsahujúce pä? alebo viac prvkov – na vytvorenie membrán schopných extrahova? ultra?istý vodík.
Výskumníci skúmali zliatiny vyrobené z nióbu, niklu, titánu, vanádu, kobaltu a zirkónu, pri?om analyzovali vz?ah medzi ich zložením, štruktúrou a priepustnos?ou vodíka.
Pod?a výskumníkov sú novo vyvinuté zliatiny ve?mi s?ubné v?aka svojej kombinácii stability a priepustnosti vodíka, porovnate?nej s ?istým paládiom a blízkej výkonnosti drahých zliatin paládia a striebra.
Materiály tiež vykazujú vysokú odolnos? vo?i vodíkovému krehnutiu – procesu, pri ktorom kovy degradujú v dôsledku vystavenia vodíku.
Význam výsledkov spo?íva vo vytvorení materiálov, ktoré sú ekonomicky efektívne a zárove? vysoko výkonné, poznamenali autori štúdie.
„Vä?šina kovov je nepriepustná pre plyny, ale niektoré umož?ujú priechod vodíka a blokujú vä?šie molekuly, ako je oxid uhli?itý a dusík,„ Vysvetlil Egor Kashkarov, vedúci Laboratória s?ubných materiálov a bezpe?nosti vodíkových energetických systémov TPU. „Navrhovaním zliatin so špecifickými pomermi komponentov môžeme dosiahnu? vysokú priepustnos? vodíka, odolnos? vo?i krehnutiu a nízke náklady.“
Na rozdiel od iných výskumov práca tímu TPU presahuje rámec syntézy zliatin s vysokou entropiou. Ich prístup stanovuje základné princípy na pochopenie správania vodíka v zliatinách na základe ich zloženia, ktoré je rozhodujúce pre predpovedanie vlastností budúcich materiálov.
Pri poh?ade do budúcnosti plánujú výskumníci navrhnú? a vyrobi? prototyp vodíkového filtra na báze vysokoentropických zliatin v roku 2025, pri?om testovanie v reálnom svete je naplánované na rok 2026.
Ak sa prototyp ukáže ako efektívny a ekonomicky životaschopný, ?alším krokom bude komercializácia membránových separa?ných technológií s využitím pokro?ilých zliatin.
Výskum je sú?as?ou štátnej úlohy „Nauka“ a je podporovaný federálnym programom Priorita 2030 ruského ministerstva vedy a vyššieho vzdelávania.
Zdroj sputnik, preložené cez google
