Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'wodór' .
Znaleziono 52 wyników
-
Na ulice brytyjskich miast w ramach testów wyjechały pierwsze samochody napędzane wodorem. Zamiast spalin emitują one wodę, a ich zużycie paliwa wynosi - w przeliczeniu na benzynę - niecały 1 litr na 100 kilometrów. Firma Riversimple, producent samochodów, liczy na to, że po udanych próbach zainteresowanie pojazdami będzie rosło na tyle, że z czasem będzie sprzedawała 5000 takich pojazdów rocznie. Rynkowy debiut samochodu zapowiadany jest na rok 2012. Na razie w ramach testów użytkownicy będą mogli wypożyczyć pojazd. Zapłacą za to 200 funtów miesięcznie oraz 15 pensów za milę. Dwumiejscowy miejski samochód przyspiesza do 50 km/h w ciągu 5,5 sekundy, a jego prędkość maksymalna wynosi 80 kilometrów na godzinę. Riverside podpisała z radą miejską Leicester umowę, w ramach której w 12-miesięcznych testach weźmie 30 pojazdów jeżdżących po ulicach tego miasta. Jeśli okażą się one sukcesem firma, która ma wsparcie krewnych Ernsta Piecha, ze słynnej niemieckiej rodziny motoryzacyjnej, otworzy w Leicester fabrykę samochodów, zatrudniającą 250 osób. W ramach projektu wyznaczono już miejsca, w których staną dystrybutory z wodorem. Samochody nie spalają wodoru. Zachodni w nich reakcja podobna do elektrolizy, w wyniku której powstaje energia elektryczna napędzająca samochód. Pojazdy wyposażono w bardzo wydajne sześciokilowatowe ogniwa paliwowe. Samochody nie mają skrzyni biegów, korzystają za to systemu odzyskiwania energii podczas hamowania.
-
Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory oraz University of Califronia, Berkeley odkryli nowy tani katalizator, który efektywnie pozwala uzyskać wodór z wody. Nasz nowy katalizator oparty jest na aldehydzie molibdenowym, który jest około 70-krotnie tańszy od platyny, najszerzej używanego katalizatora do rozbijania cząstek wody - mówi Hemamala Karunadasa. Ponadto nasz katalizator nie wymaga dodatków organicznych, może działać w wodzie o odczynie obojętnym, nawet w brudnej. Pracuje też w wodzie morskiej, najbogatszym źródle wodoru na ziemi - dodaje uczona. Jest ona, wraz z Christopherem Changiem i Jeffreyem Longiem, współautorką badań oraz opisującego ich wyniki artykułu w piśmie Nature. Wodór jest postrzegany jako paliwo przyszłości. Obecnie największym jego źródłem w USA są paliwa kopalne. Uzyskiwany w ten sposób wodór jest tani, ale jego produkcja przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska. Wodór można otrzymywać z elektrolizy wody. To czysta metoda, szczególnie jeśli energia, wykorzystywana do jej przeprowadzenia, pochodzi ze źródeł naturalnych. Jednak wymaga użycia dużych ilości energii bądź katalizatora. Powszechnie wykorzystywana platyna jest bardzo droga. Stąd też konieczność znalezienia materiału, który będzie tani i równie wydajny. Karundasa, Chang i Long odkryli, że takim materiałem jest (PY5Me2)Mo-oxo.
-
Jedną z metod przechowywania i zamieniania energii słonecznej na użyteczne paliwo, jest jej wykorzystanie do rozłożenia wody na tlen i wodór. Zespół profesor Angeli Belcher z Massachusetts Institute of Technology, opracował nowatorską wydajną metodę produkcji energii ze Słońca. Uczeni całkowicie pominęli proces pośredni, czyli wyłapywanie energii przez panele słoneczne. Zamiast nich wykorzystali genetycznie zmodyfikowane nieszkodliwe wirusy M13, których zadaniem jest związanie molekuł katalizatora (tlenek irydu) i biologicznego pigmentu (porfiryny cynkowe). W efekcie wirusy tworzą długie łańcuchy, które bardzo skutecznie rozbijają wodę na tlen i wodór. Z czasem jednak takie łańcuchy zbijałyby się w grupy i traciły na efektywności. dlatego też uczeni zamknęli je w kapsułach z żelu, dzięki którym utrzymywały efektywność i stabilność. Profesor Belcher już wcześniej próbowała wykorzystywać materiał roślinny do przeprowadzania podobnych operacji, jednak okazał się on bardzo niestabilny. Dlatego też postanowiła skorzystać nie z samego materiału, a z wykorzystywanych przez rośliny metod. W roślinach pigmenty absorbują światło, a katalizator jest wykorzystywany do przeprowadzenia reakcji. W metodzie MIT-u wirusy są wykorzystywane jako rodzaj rusztowania dla pigmentu i katalizatora tak, by dochodziło do absorpcji światła oraz reakcji. Pigment działa jak antena przechwytująca światło. Następnie energia jest transportowana po łańcuchu wirusów - wyjaśnia Belcher. Dzięki odpowiedniej konfiguracji wszystkich elementów udało się, w porównaniu do podobnych metod, czterokrotnie zwiększyć wydajność systemu. Uczeni pracują teraz nad drugim elementem systemu. Obecnie bowiem wodór jest rozbijany na protony i elektrony. Naukowcy chcą opracować sposób na to, by ponownie się one połączyły. Poszukiwany jest też tańszy i łatwiej dostępny zamiennik dla rzadkiego irydu, który został wykorzystany podczas wstępnych prac. Profesor Thomas Mallouk z Pennsylvania State University chwali osiągnięcia swoich kolegów z MIT-u. Dodaje przy tym, że nowy system, by móc konkurować z obecnie używanymi technologiami pozyskiwania energii ze Słońca, musi być 10-krotnie bardziej wydajny od naturalnej fotosyntezy, powinien wykorzystywać tańsze materiały, a reakcja musi być powtarzalna miliardy razy. Tak daleko idącego udoskonalenia nowego systemu nie należy się spodziewać w najbliższej przyszłości. Jednak pomysł ten może być decydującym elementem, który pomoże projektować takie systemy - dodał Mallouk. Profesor Belcher nie chciała nawet spekulować na temat daty rynkowej premiery nowej technologii. Stwierdziła jedynie, że w ciągu najbliższych dwóch lat chciałaby skonstruować prototypowe urządzenie, które będzie wykorzystywało opracowany przez jej zespół proces.
-
Naukowcy z University of Tennessee opracowali prostą i potencjalnie użyteczną metodę wytwarzania wodoru, opartą o wykorzystanie cyjanobakterii (sinic). Wydajność nowej technologii syntezy tego gazu, uznawanego za jedno z potencjalnych paliw przyszłości, osiąga wartość 25-krotnie wyższą od metod wykorzystywanych obecnie. Sercem reaktora pozwalającego na wytwarzanie wodoru (H2) jest fotosystem I (PS I) - wielocząsteczkowy kompleks obecny w komórkach sinic, ale także roślin i organizmów zaliczanych do glonów. W normalnych warunkach bierze on udział w fotosyntezie, lecz dzięki odizolowaniu od części elementów współodpowiedzialnych za ten proces możliwe było wykorzystanie jego aktywności do wytwarzania wodoru. Aby umożliwić wytwarzanie czystego H2, zespół Barry'ego Bruce'a wyizolował kompleksy PS I z komórek sinic i połączył je z nanocząstkami platyny. Tak przygotowany katalizator umieszczono w przezroczystym pojemniku, po czym do jego roztworu dodano cząsteczki cytochromu c6 - innego białka biorącego udział w wytwarzaniu nośników energii chemicznej. Substratem do syntezy cząsteczek wodoru są elektrony uwalniane podczas utleniania cytrynianu sodu - związku łatwego do uzyskania w procesach biotechnologicznych. Po uwolnieniu elektrony są przechwytywane przez cytochrom c6, a następnie przekazywane do kompleksów PS I i platyny, które pobierają z otaczającego je roztworu jony wodorowe (H+), a następnie, wykorzystując energię pozyskaną ze światła słonecznego, łączą je z elektronami. Produktem tego procesu są cząsteczki H2 - ważnego surowca chemicznego oraz nośnika energii mogącego znaleźć zastosowanie m.in. w przemyśle i motoryzacji. Największą zaletą nowej metody jest jej wydajność, osiągająca poziom 25-krotnie wyższy, niż w przypadku technologii stosowanych dotychczas. Jest to możliwe dzięki wyselekcjonowaniu ciepłolubnych sinic jako źródła PS I. Kompleksy te mogą działać nawet w temperaturze 55°C, co pozwala na znaczne zwiększenie szybkości zachodzących reakcji. Czy to wystarczy, by wodór stał się podstawowym paliwem niedalekiej przyszłości? Dowiemy się tego za kilka lat.
-
Na University of Wisconsin-Madison powstała prosta technologia wykorzystania niewielkich odpadowych ilości energii do produkcji wodoru z wody. Cały proces jest wydajny i pozwala odyskać energię, która zwykle jest marnowana. Zespołem badawczym, który dokonał odkrycia, kierował geolog i specjalista badający kryształy, Huifang Xu. Uczeni wyhodowali nanokryształy tlenku cynku oraz tytanatu baru i umieścili je w wodzie. Gdy poddali je działaniu ultradźwięków, nanowłókna w kryształach wygięły się i zadziałały jak katalizator dla reakcji, która rozbiła molekuły wody na tlen i wodór. Gdy włókna się zginają, dochodzi do pojawienia się efektu piezoelektrycznego. Niewielkie nanowłókna wyginają się łatwiej, niż ich większe odpowiedniki, a zatem łatwiej wywołać w nich efekt piezoelektryczny. Uczeni z University of Wisconsin-Madison osiągnęli podczas swoich eksperymentów wydajność rzędu 18%, znacznie więcej, niż uzyskano do tej pory. Możemy dostosować wielkość włókien i całego materiału, a dzięki temu możemy wykorzystać najmniejsze mechaniczne zakłócenia - takie jak wibracje czy przepływ wody - by zginać włókna i materiał. Dzięki tej technologii możemy zebrać odpadową energię i zamienić ją w użyteczną energię chemiczną - mówi Xu. Uczony nazwał to efektem piezoelektrochemicznym (PZEC), gdyż energia mechaniczna jest zamieniana na chemiczną. Jego zespół wybrał taka drogę, gdyż energia przechowyana w formie wodoru jest bardziej stabilna niż energia elektryczna i nie traci swojej mocy z upływem czasu. Odpowiednie przystosowanie nowej technologii pozwoli na zbieranie energii z olbrzymiej ilości źródeł. Wędrując doładowywalibyśmy telefon komórkowy czy odtwarzacz MP3, a wiejący wiatr zapewniałby energię dla ulicznych latarni, którymi porusza. Jak zauważa Xu, istnieje niewiele miejsc, takich jak wodospady czy zapory, z których można zbierać duże ilości energii. Ale mamy olbrzymią liczbę źródeł niewielkiej ilości energii. Jeśli udałoby się nam ją zbierać, efekt byłby niesamowity.
-
Radziecki program badawczy związany z podbojem kosmosu może przyczynić się do przełomu w technologii przechowywania wodoru wykorzystywanego jako paliwo. Niemieccy i izraelscy naukowcy zaadaptowali rozwiązania stosowane przez uczonych w ZSRR tak, by nadawały się do zasilania laptopów czy samochodów. Wszystko zaczęło się w 2005 roku, gdy do izraelskiego przedsiębiorcy Mosze Sterna zgłosił się rosyjski naukowiec Jewgienij Wielikow i opowiedział mu o nowej technologii. Stern, który wcześniej nie miał do czynienia z alternatywnymi źródłami energii, tak bardzo uwierzył Rosjaninowi, że jego szwajcarska firma C.En rozpoczęła prace nad przystosowaniem radzieckich pomysłów do czasów współczesnych. Wszystko wskazuje na to, że prace zakończyły się sukcesem, czego dowodem może być certyfikat bezpieczeństwa, jaki przed trzema tygodniami wydał nowej technologii niemiecki Federalny Instytut Badań i Testowania Materiałów (BAM). BAM, na podstawie badań trwających od lutego 2008 roku, orzekł, że nowa metoda przechowywania jest bezpieczna. Wodór jest trudno przechowywać, gdyż bardzo łatwo wycieka on ze zbiorników, co grozi eksplozją. C.En przystosowało opracowany w moskiewskim Instytucie Kurczatowa kapilarny system przechowywania wodoru. Izraelczycy proponują przechowywać go w wiązkach cienkich niezwykle wytrzymałych szklanych rurek. Nazywają to macierzą kapilarną. Macierz jest odporna na wycieki, a szkło jest dwukrotnie lżejsze od stosowanych obecnie do przechowywania wodoru zbiorników ze stali. Jednocześnie macierz kapilarna ma trzykrotnie większa pojemność. Jest przy tym tańsza od zbiornika stalowego. Prototypowy zbiornik z wodorem ma składać się z obudowy, wewnątrz której będzie zamkniętych kilka macierzy kapilarnych. Każda z macierzy ma wymiary 20x20x80 centymetrówi składa się z rurek o średnicy kilku mikronów. Jej pojemność to 32 litry, co wystarcza do zmieszczenia 1,4 kilograma wodoru przechowywanego pod ciśnieniem 1200 atmosfer. Zbiornik ma pomieścić około 5 macierzy, czyli 7 kg wodoru, a więc ilość wystarczającą do przejechania około 500 kilometrów. Po zatankowaniu do pełna ma ważyć około 30 kilogramów. Na końcu wylotu ze zbiornika ma znajdować się ogniwo paliwowe, które będzie produkowało prąd z wodoru. Eksperci są zaskoczeni osiągnięciami Izraelczyków. Mówią jednak, że jeśli macierz kapilarna wytrzyma silne zewnętrzne ciśnienie, to rzeczywiście może nadawać się do przechowywania paliwa dla pojazdów na wodór. Firma C.En, która została założona przez Sterna, zebrała już 25 milionów dolarów od inwestorów z USA, Izraela, Rosji, Japonii, Korei Południowej i Włoch. Głównym naukowcem w firmie jest profesor z Uniwersytetu Ben Guriona, Dan Eliezer, wybitny ekspert ds. przechowywania wodoru, były doradca NASA i US Air Force. Początkowo był on bardzo sceptyczny. Jednak w 2007 roku pojechał do Moskwy i po miesiącu badań nad rosyjską technologią stwierdził, że warto zainwestować w nią swój czas. Na czele firmy stoi sam Stern, a Jewgienij Wielikow został jej honorowym prezesem. Instytut Kurczatowa będzie otrzymywał opłaty licencyjne, jako autor oryginalnego pomysłu.
-
Grupa naukowców zaproponowała teorię, która opisuje nieznany dotychczas typ gwiazd. Uczeni nazwali je gwiazdami elektrosłabymi (electroweak star). Glenn Starkman z Case Western Reserve University, De-Chang Dai i Dejan Stojkovic ze State University of New York oraz Arthur Lue z należącego do MIT-u Lincoln Lab opisali swoją teorię w Physical Review Letters. Gwiazdy elektrosłabe miałyby powstawać z niektórych gwiazd kończących właśnie swój żywot. Obiekty te w ostatniej fazie przed zapadnięciem się w czarną dziurę lub też zamiast tego procesu miałyby przechodzić w gwiazdę elektrosłabą. Tak jak w przeciętnej gwieździe dochodzi przemiany lżejszych jąder (np. wodoru) w cięższe (np. hel), w gwieździe elektrosłabej ma dochodzić do konwersji cięższych kwarków w lżejsze leptony. Jak zauważa Starkman, taka możliwość jest przewidziana przez Model Standardowy. Zmiana kwarków w leptony jest zjawiskiem tak rzadkim, że raczej nie wydarzyła się we wszechświecie w ciągu ostatnich 10 miliardów lat. Jedynymi miejscami, gdzie zaszła, mogą być, zdaniem Starkmana, gwiazdy elektrosłabe i laboratoria zaawansowanych nieznanych nam cywilizacji. Zdaniem naukowców, niezwykle wysokie ciśnienie i temperatura, jakie panują we wnętrzu umierającej gwiazdy mogą prowadzić do zamiany kwarków w leptony. Mielibyśmy wówczas do czynienia z gwiazdą elektrosłabą. Energia tych oddziaływań może doprowadzić do zatrzymania procesu zapadania się gwiazdy. Przez jakiś czas umierająca gwiazda może istnieć właśnie jako gwiazda elektrosłaba, a następnie zapada się w czarną dziurę. W niektórych przypadkach gwiazda elektrosłaba może mieć na tyle dużo energii, że nigdy nie zapadnie się w czarną dziurę. Gwiazdy tego typu emitują przede wszystkim neutrino, dlatego też nie potrafimy ich wykryć. Jedynie niewielką część ich emisji stanowi światło. Dzięki niemu być może będziemy w stanie wykryć kiedyś gwiazdy elektrosłabe. Zanim jednak to się stanie, musimy lepiej je poznać tak, by wiedzieć, czego należy szukać. Teoretycy obliczają, że gwiazdy elektrosłabe mogą istnieć nawet przez 10 milionów lat.
-
Bezzałogowy superlekki samolot zwiadowczy Marynarki Wojennej USA pobił rekord długości lotu dla maszyn zasilanych paliwem. Ion Tiger waży niecałe 17 kilogramów i jest zasilany ogniwem paliwowym, napędzanym przez 4-kilogramowy pojemnik z wodorem. Samolot zabrał ze sobą ponad 2 kilogramy ładunku i unosił się w powietrzu przez 26 godzin. Samolot jest wyposażony w kamerę z noktowizorem, która pozwala na wykonywanie misji zwiadowczych przez całą dobę. Samoloty bezzałogowe (UAV) są wykorzystywane w Iraku, Afganistanie i Pakistanie. W Somalii służą do nadzorowania wybrzeża i ochrony przed atakami piratów, a Amerykanie planują wykorzystanie ich do zaopatrywania oddziałów znajdujących się w trudno dostępnych, odległych obszarach. Absolutnym rekordzistą wśród maszyn bezzałogowych jest Zephyr, który w ubiegłym roku unosił się w powietrzu przez ponad 83 godziny.
-
Naukowcy z Los Alamos National Laboratory i University of Alabama dokonali znaczącego kroku na drodze ku ekonomicznie opłacalnym samochodom napędzanym wodorem. Wodór to świetne paliwo, jednak bardzo trudno go przechowywać. Bardzo obiecującą klasą materiałów są wodorki, z których wodór można stopniowo uwalniać i wykorzystywać do napędzania samochodu. Największe nadzieje wzbudza borazan, związek amoniaku i borowodoru, w którym wodór stanowi aż 20% wagi. Dotychczas jednak problemem było znalezienie efektywnej metody ponownego wprowadzania wodoru do zbiorników z borazanu. Uczeni dowiedli właśnie, że poliborazylen może być z łatwością używany do ponownego napełniania borazanu wodorem. To przełom na polu badań nad przechowywaniem wodoru - stwierdził doktor Gene Peterson, szef Chemistry Division w Los Alamos. Ponowne napełnianie wodorem odbywałoby się poza samochodem. Oznacza to najprawdopodobniej, że kierowca pozostawiałby na stacji paliwowej zużyte wodorowe ogniwo paliwowe, które byłoby regenerowane, a w jego miejsce wsadzałby pełne ogniwo. Specjaliści intensywnie pracują nad efektywnym napędem wodorowym dla samochodów. Amerykański Departament Energii założył bowiem, że napędzany tym paliwem pojazd powinien przejechać co najmniej 300 mil (482 kilometry) na pojedynczym tankowaniu.
-
Z pisma Chemistry World dowiadujemy się o pomyśle na pozyskiwanie wodoru z zupełnie nowego źródła. Gerardine Botte z Ohio University opracowała metodę, który pozwala na pozyskiwanie wodoru z... moczu. Musimy pamiętać, że głównym (oczywiście, oprócz wody) składnikiem moczu jest mocznik, a w każdej jego molekule znajdują się cztery atomy wodoru. Są one, co niezmiernie istotne, słabiej związane z molekułą niż atomy wodoru z atomami tlenu w molekułach wody. A to z kolei oznacza, że pozyskanie wodoru z mocznika jest znacznie tańsze niż z wody. Doktor Botte opracowała tanią aluminiową elektrodę, która służy do bardzo efektywnego pozyskiwania wodoru w procesie elektrolizy. Wystarczy wspomnieć, że do pracy potrzebuje ona napięcia rzędu 0,37 wolta, podczas gdy do pozyskania wodoru z wody konieczne jest napięcie 1,23 wolta. Pani doktor jest przekonana, że jej metodę można w bardzo łatwy sposób skalować i stworzyć instalacje zajmując się pozyskiwaniem wodoru z najbardziej rozpowszechnionego odpadu na Ziemi. Uzyskamy tanie paliwo i przy okazji nieco oczyścimy ścieki.
-
Kolejne badania przybliżają dzień pojawienia się ekonomicznych łatwych w obsłudze samochodów na wodór. Naukowcy z Savannah River National Laboratory opracowali właśnie tani sposób regeneracji stałego zbiornika wodorowego. Wodór można przechowywać w formie ciekłej, jednak wymaga to wysokiego ciśnienia, jest trudne technicznie, kosztowne i niebezpieczne. Dlatego też alteratywną metodą jest przechowywania wodoru w ciele stałym. Nadają się do tego wodorki metali, a najlepszym z nich jest wodorek glinu (AlH3), znany też jako alan. Problem w tym, że podczas jego używania dochodzi do degradacji materiału, a więc po każdym zatankowaniu jest on coraz mniej wydajny. W przeszłości próbowano regenerować go metodami elektrochemicznymi, lecz testy szybko zarzucono, gdyż nie dawały rezultatów. Dotychczas używane techniki regeneracji, wykorzystujące reformację chemiczną, są bardzo niedoskonałe i kosztowne. Amerykańscy naukowcy powrócili do metod elektrochemicznych i okazało się, że dają one bardzo dobre rezultaty. Są one na tyle obiecujące, że mogą przydać się też podczas prac z innymi materiałami.
-
Naukowcy z University of Delaware odkryli nową metodę przechowywania wodoru. Używają do tego celu... zwęglonych włókien z ptasich piór. Okazuje się, że dzięki nim można w bezpieczny i tani sposób przechowywać duże ilości wspomnianego gazu. Swoje odkrycie zaprezentowali podczas 13. dorocznej konferencji na temat ekologicznej chemii i inżynierii. Dzięki zwęglonym włóknom z ptasich piór znacznie udoskonaliliśmy współczesne metody przechowywania wodoru i być może postawiliśmy pierwszy krok na drodze do rozwoju gospodarki energią opartej na wodorze - mówi profesor Richard Wool. Włókna ptasich piór zbudowane są w większości z keratyny, naturalnego białka tworzącego mocne, puste w środku rurki. Gdy keratyna zostaje podgrzana, jeszcze bardziej się wzmacnia i staje się bardziej porowata, przez co zwiększa się jej powierzchnia. W wyniku procesu zwęglania otrzymujemy materiał, który jest w stanie przechowywać tyle samo, a może i więcej wodoru niż węglowe nanorurki czy wodorki metali - materiały, które są najpoważniejszymi kandydatami do produkcji zbiorników do przechowywania wodoru napędzającego samochodu. W przeciwieństwie jednak do nich ptasie pióra są tanie. Jak oblicza Wool, jeśli w samochodzie napędzanym wodorem umieścimy zbiornik z ptasich piór, to cena pojazdu zwiększy się o 200 dolarów. Z kolei nanorurkowy zbiornik o pojemności 75 litrów kosztowałby 5,5 miliona USD, a zbudowany z wodorku metalu - około 30 000 dolarów. Wodór może stać się paliwem przyszłości. Jest go bardzo dużo, a jego spalanie nie zanieczyszcza środowiska. Problem jednak w tym, że w formie gazowej zajmuje on 40-krotnie więcej przestrzeni niż benzyna, a w formie ciekłej można go przechowywać jedynie w bardzo niskich temperaturach. Wodór ma tak małą gęstość, że gdybyśmy napełnili nim zwykły 75-litrowy zbiornik w temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym, to udałoby się przejechać mniej niż 2 kilometry. Zdaniem Woola zbudowany z ptasich piór zbiornik o pojemności 283 litrów pozwoli na przejechanie 483 kilometrów. Naukowcy chcą zwiększyć ten zasięg. Zespół Woola pracuje też nad innymi zastosowaniami dla ptasich piór. Naukowiec myśli o dachach odpornych na działanie huraganów, lekkich częściach samochodowych czy ekologicznej płycie głównej dla komputerów.
-
W Londynie pokazano pierwszy, jak twierdzą jego twórcy, tani i praktyczny samochód napędzany wodorem. Dzięki zastosowaniu ogniw paliwowych produkcji Horizon Fuel Cell Technologies dwumiejscowy pojazd jest sześciokrotnie bardziej ekonomiczny w użytkowaniu niż najlepsze hybrydowe pojazdy. W przeliczeniu na ekwiwalent benzyny jego spalanie wynosi 0,65 litra na 100 kilometrów. Nowa konstrukcja ogniw pozwoliła na zmniejszenie ich wagi i rozmiarów oraz zwiększenie wydajności. Twórca nowego samochodu, firma Riversimple, wyprodukuje 10 prototypowych maszyn, które będą testowane w brytyjskich miastach. Producent chce, przynajmniej początkowo, wynajmować samochody, a nie je sprzedawać. Wynajmujący będzie płacił za utrzymanie, obsługę techniczną oraz paliwo. Miesięczne koszty nie powinny przekroczyć 200 funtów. Niewielki miejski samochód korzysta z czterech silników elektrycznych oraz 6-kilowatowego ogniwa paliwowego i systemu hamowania, który odzyskuje aż 60% energii. Dzięki temu na pojemniku wodoru o wadze 1 kg możliwe będzie przejechanie 390 kilometrów. Prędkość maksymalna samochodu wynosi 80 km/h, a okres życia pojazdu szacowany jest na 20 lat. Samochód docelowo ma być dostępny w wielu krajach i, co ciekawe, będzie budowany na zasadzie "open-source". Riversimple chce, by pojazdy powstawały tam, gdzie mają być używane. Zapewni to miejsca pracy i zmniejszy zapotrzebowanie na energię związaną z dostarczeniem samochodu na lokalne rynki.
-
Kanadyjska firma Atlantic Hydrogen opracowała metodę usuwania węgla z metanu. Dzięki temu uzyskujemy mniej szkodzący środowisku gaz oraz sadzę, którą można sprzedać za grube pieniądze. W efekcie cały proces jest opłacalny. Gaz, który emituje mniej węgla może być pożądanym towarem, gdyż coraz więcej rządów wprowadza opłaty za emisję szkodliwych substancji do środowika. Z kolei Atlantic Hydrogen zarobi nie tylko na sprzedaży czystszego metanu, ale również sadzy. Jej cena może dochodzić do kilku tysięcy dolarów za tonę. Sadza używana jest w atramentach i plastikach do nadawania kolorów, a w wyrobach gumowych (jak np. opony) do ich wzmacniania. Zwykle pozyskuje się ją podczas częściowego spalania ciężkich frakcji ropy naftowej i filtrowania powstającego dymu. Proces ten bardzo zanieczyszcza środowisko. Na 1 tonę wyprodukowanej sadzy przypadają 2,4 tony dwutlenku węgla. Atlantic Hydrogen zapewnia, że firmowa technologia pozyskiwania sadzy mniej zanieczyszcza środowisko i jest tańsza niż inne technologie wyłapywania i składowania węgla. Sercem systemu kanadyjskiej firmy jest reaktor plazmowy o nazwie CarbonSaver. Pracuje on w temperaturach od 1500 do 2500 stopni Celsjusza i można umieścić go w bardzo różnych miejscach: od stacji, w których gaz jest sprężany, poprzez podziemne magazyny, aż po punkty, w których gazociąg wchodzi do danej miejscowości. Wewnątrz reaktora dochodzi do wyładowań elektrycznych, w wyniku których metan rozdzielany jest na wodór i węgiel. W wyniku tej reakcji część węgla przechodzi w stan stały, przypominający toner w drukarkach laserowych. Następnie dochodzi do ponownego związania się wodoru z węglem. W ten sposób powstaje gaz o 10 do 20% udziale wodoru. Przez ostatnie trzy lata prowadzono testy kanadyjskiego systemu. Zapewniał on 75 kilowatów mocy. W ciągu godziny oczyszczano 25 metrów sześciennych gazu, uzyskując paliwo z 10-procentową zawartością wodoru. Badania wykazały, że silniki napędzane takim gazem były o 5% bardziej efektywne, a ich emisja CO2 zmniejszyła się o 7%. Jednocześnie gaz był lepiej spalany, co prowadziło do zmniejszenia emisji tlenków azotu. Zdaniem przedstawicieli Atlantic Hydrogen może ona zostać zredukowana o więcej niż 50%. Firma już podpisała umowę z największym kanadyjskim producentem naturalnego gazu, firmą EnCana Corp. Dzięki temu możliwe będzie przetestowanie systemu w warunkach zwiększonego ciśnienia. Już w tej chwili wiadomo, że wynalazek sprawdza się przy ciśnieniu 10,5 atmosfery i będzie działał przy jeszcze wyższym. Niektórzy specjaliści zwracają uwagę, że gaz produkowany przez CarbonSaver będzie miał niższą gęstość energetyczną, od gazu, z którego nie usunięto węgla. Jednak przedstawiciele Atlantic Hydrogen mówią, że różnica nie będzie wielka, gdyż oczyszczony gaz jest lepiej spalany. Ponadto pod uwagę trzeba brać też ekonomiczne aspekty przedsięwzięcia. Zwykle firmy produkujące gaz naturalny muszą komuś zapłacić za wychwycenie i spalenie węgla. Tutaj mogą uzyskać z niego produkt, który będą mogły dalej sprzedać. Tym bardziej, że wstępne badania nanostruktury uzyskiwanej sadzy dały bardzo obiecujące rezultaty. Niewykluczone, że w łatwy sposób uda się z niej stworzyć grafen.
-
Profesor Jerry Woodall z Purdue University opracował sposób na produkcję wodoru z wody i stopu aluminium z galem. Wynalazek może doprowadzić do stworzenia silników, które zamiast benzyny będą zużywały... wodę. Technika jest na tyle obiecująca, że Purdue University opatentował wynalazek i założył firmę AlGalCo LLC. Profesor Woodall powyższą technikę odkrył przypadkiem. W laboratorium czyścił tygiel, w którym znajdował się stop galu i aluminium. Gdy dodałem wody, nastąpiła silna reakcja. Atomy aluminium ze stopu weszły w kontakt z wodą, doszło do reakcji, w wyniku której powstał wodór i tlenek glinu – mówi Woodall. Najważniejszym składnikiem dla zajścia reakcji jest gal. Zapobiega on utworzeniu się na powierzchni aluminium warstwy, która powstaje na początku utleniania się tego metalu i zatrzymuje cały proces. Dzięki galowi aluminium utlenia się do końca. Oczywiście zostaje jeszcze cały szereg problemów, które należy rozwiązać, zanim na skalę przemysłową będzie można budować silniki zasilane wodą. Technologia jest jednak bardzo obiecująca. Przede wszystkim eliminuje ona konieczność składowania i przewożenia wodoru, potrzebnego do ogniw paliwowych. Każdy samochód sam produkowałoby na swoje potrzeby wodór dla napędzającego go ogniwa. Podczas reakcji nie tworzą się żadne toksyczne produkty. Woodall twierdzi, że używając 260 funtów aluminium można przejechać 350 mil (563 km). Koszt aluminium wyniósłby przy obecnych cenach około 180 dolarów, podczas gdy tą samą trasę na benzynie można przejechać kosztem (wg amerykańskich cen) około 50 dolarów. Jednak powstający tlenek aluminium może być ponownie użyty do stworzenia paliwowych pastylek z aluminium. Koszt takiego paliwa wyniósłby, przy założeniu, że zakład recyklingu aluminium korzystałby z energii dostarczonej przez elektrownię atomową, około 62 dolarów. Byłby więc porównywalny z ceną benzyny. W przyszłości ten stosunek będzie jeszcze bardziej korzystny, gdyż ropy naftowej ubywa, a tlenek glinu możnaby poddawać recyklingowi dzięki energii słonecznej. Gal nie jest w ogóle podczas reakcji tracony, więc koszt jego zakupu jest jednorazowy.
-
Jutro podczas konferencji Semicon West firma QuantumSphere ma zamiar pokazać nowe elektrody, dzięki którym produkcja wodoru do napędów samochodowych stanie się znacznie tańsza niż obecnie. QuantumSphere zwiększyła 1000-krotnie powierzchnię elektrod pokrywając je nanocząsteczkami. Dzięki temu proces elektrolizy, podczas którego można uzyskać wodór, ma stać się na tyle tani, że samochody z napędem wodorowym będą stanowiły alternatywę dla pojazdów napędzanych paliwami ropopochodnymi. Kevin Maloney, szef QuantumSphere, zdradza, że elektrody pokryto warstwą o nazwie Nano NiFe, czyli nanocząsteczkami niklowo-żelaznymi. Jego zdaniem w niedługiej przyszłości mogą one zostać wykorzystane zarówno do małych przydomowych instalacji produkujących wodór na potrzeby pojedynczej rodziny, aż po potężne przemysłowe urządzenia, które zastąpią wykorzystywany obecnie reforming parowy do uzyskiwania wodoru. Obecnie największymi producentami wodoru są rafinerie ropy naftowej. Były one budowane wiele lat temu, gdy wydobywano lżejsze frakcje ropy naftowej. Teraz, w miarę sięgania głębiej, wydobywana jest coraz cięższa ropa, więc konieczne jest dodawanie do niej wodoru w celu uzyskania lżejszych frakcji. Rafinerie uzyskują wodór drogą reformingu parowego, gdyż jest to tańsza metoda od elektrolizy. QuantumSphere chce opracować technologię, która pozwoli na samodzielne pozyskiwanie wodoru w domach i wykorzystywanie go do tankowania samochodów. Firma twierdzi też, że będzie w stanie obniżyć cenę samych ogniw paliwowych, poprzez zastosowanie w nich stalowych elektrod pokrytych nanocząsteczkami w miejsce obecnie używanych elektrod z platyny. Przedstawiciele QuantumSphere mówią, że już samo zwiększenie powierzchni elektrod powoduje, że mogą one produkować więcej, a więc i taniej. Przy 85% wydajności nowe elektrody zapewniają 3-krotnie większą produkcję wodoru. Obecnie wyprodukowanie kilograma wodoru kosztuje 3-5 dolarów, dzięki pracom amerykańskiej firmy będzie można znacznie obniżyć jego cenę. QuantumSphere bierze na celownik również baterie. Firma podpisała już odpowiednie umowy z producentami tego typu urządzeń. Na ich podstawie jeszcze w bieżącym roku na rynku mają pojawić się baterie cynkowo-powietrzne, których moc będzie o 320% większa od baterii alkalicznych.
-
Jednym z paliw dla samochodów przyszłości może być wodór. Jednak, zanim będzie on powszechnie używany, trzeba opracować tanie technologie jego produkcji, dystrybucji i przechowywania w ogniwach paliwowych pojazdów. Dzięki pracom greckich naukowców już wkrótce może powstać ekonomicznie opłacalne ogniwo wodorowe. Amerykański Departament Energii informuje, że obecnie najdoskonalsze materiały wykorzystywane do produkcji ogniw paliwowych są w stanie przechowywać zaledwie 2% wodoru. Amerykanie szacują, że samochodowe ogniwo paliwowe będzie opłacalne dopiero wówczas, gdy wodór będzie stanowił 6% jego wagi. Georgios Froudakis i jego zespół z uniwersytetu na Krecie poinformowali, że z symulacji komputerowych wynika, iż ogniwo zbudowane z warstw grafenu połączonych za pomocą węglowych nanorurek byłoby w stanie przechować 6,1% wodoru. Obecnie inny Grek, Dimitrios Gournis z holenderskiego uniwersytetu w Groningen zaczął konstruować takie ogniwo. Stworzył już strukturę składającą się z 40 warstw grafenu połączonych za pomocą fullerenów. Do końca bieżącego roku fullereny zostaną zastąpione nanorurkami. Następnie struktura zostanie napełniona wodorem i zbadana. Jeśli wyliczenia zespołu Froudakisa się potwierdzą, pokonamy jedną z najpoważniejszych przeszkód na drodze do powstania samochodów o napędzie alternatywnym wobec paliw kopalnych.
-
Toyota pokazała Fuel Cell Hybrid Vehicle-advanced (FCHV-adv), swój nowy samochód napędzany ogniwem paliwowym. Pojazd wyposażono w wysoko wydajne ogniowo "FC Stack". Samochód dokładnie przed tygodniem otrzymał wszystkie niezbędne certyfikaty od władz Japonii. Toyota, która od kilku lat pracuje nad samochodami napędzanymi ogniwami paliwowymi, czyni szybkie postępy. Jeszcze w 2002 roku pojazd FCHV przejechał bez ładowania baterii zaledwie 330 kilometrów. We wrześniu ubiegłego roku dystans ten wydłużono do 780 kilometrów, a obecnie FCHV-adv pokonuje trasę 830 km. Podczas prac nad najnowszym pojazdem Toyota pokonała dwie poważne przeszkody, które uniemożliwiały upowszechnienie się ogniw paliwowych w motoryzacji. Jedna z nich to, oczywiście, zasięg pojazdu na pojedynczym tankowaniu. Druga to problem kondensacji na membranach elektrod. W niskich temperaturach dochodziło do zamarzania wody, co z kolei znacznie utrudniało produkcję energii elektrycznej dla samochodu. Po serii badań inżynierowie Toyoty znaleźli rozwiązanie i ich samochód może teraz jeździć nawet w regionach, gdzie temperatury spadają do -30 stopni Celsjusza. Pojazd, którym przeprowadzano testy ważył 1880 kilogramów i zabiera pięciu pasażerów. Jego maksymalna prędkość wynosi 155 kilometrów na godzinę. Zastosowano w nim pojemnik ze 156 litrami wodoru, który został napełniony pod ciśnieniem 70 MPa.
-
Zespół chemików z uczelni Virginia Tech (odpowiednik polskiej politechniki) opracował proces pozwalający na przekształcanie pochodzącej z roślin skrobi w wodór, który następnie można wykorzystać np. do zasilania samochodów. Do przeprowadzenia stosownej reakcji wystarcza woda, odpowiednio przygotowane enzymy oraz, oczywiście, fragmenty roślin. Jedynymi produktami procesu są dwa gazy: wodór oraz dwutlenek węgla. Zdaniem twórców nowatorskiej metody, rozwiązuje ona trzy najważniejsze problemy, które dotychczas stały na przeszkodzie upowszechnieniu stosowania wodoru jako paliwa samochodowego. Mowa o kosztach produkcji tego gazu, problemach z bezpiecznym jego przechowywaniem oraz dystrybucją. Szef badaczy, dr Percival Zhang, określa odkrycie jako rewolucyjne. Otwiera to zupełnie nowy kierunek badań nad wodorem. Wraz z rozwojem tej technologii wprowadzenie do użycia pojazdów napędzanych cukrem stanie się ostatecznie możliwe. Wodór od dawna jest rozważany jako potencjalny następca pochodnych ropy naftowej, które dziś niepodzielnie dominują na rynku paliw dla samochodów. Dotychczas jednak niewiele było metod bezpiecznej, wydajnej i taniej produkcji tego gazu. Dodatkowo większość z nich opierała się na przeróbce paliw kopalnych, co w żaden sposób nie rozwiązywało problemu wyczerpujących się zasobów tych surowców. Z tego powodu na całym świecie wciąż trwają intensywne badania nad wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii do wytwarzania paliwa wodorowego. Istnieje szansa, że odkrycie naukowców z Virginia Tech stanie się ważnym krokiem naprzód w tej dziedzinie. Dr Zhang i jego koledzy twierdzą, że opracowali najwydajniejszy i najbardziej obiecujący z opracowanych dotychczas systemów produkcji wodoru z biomasy roślinnej. Do tej pory wykorzystywali oni do tego celu głównie występującą obficie w niektórych gatunkach skrobię, lecz prawdziwym wyzwaniem jest dla nich opracowanie technologii wykorzystania celulozy. Ta ostatnia ma bardzo podobną strukturę do skrobi, lecz struktura wiązań chemicznych w jej cząsteczkach znacznie utrudnia przeprowadzenie wydajnego procesu rozpadu. Optymalizacja wykorzystania celulozy mogłaby okazać się kolejnym kamieniem milowym w tej dziedzinie - dziś jest ona uznawana za odpad, dzięki czemu w przyszłości możliwe byłoby pozyskiwanie tego surowca po wyjątkowo korzystnych cenach. W ramach eksperymentu naukowcy skonstruowali specjalny reaktor, w którym badali mieszaninę trzynastu enzymów zdolnych do rozkładu skrobi. Warunki procesu dobrano tak, by wytwarzane były w nim jedynie dwa produkty: dwutlenek węgla oraz, co najważniejsze, wodór. W efekcie uzyskano produkt w stężeniu trzykrotnie wyższym niż w analogicznym procesie z wykorzystaniem mikroorganizmów fermentujących. Niestety, jak zaznacza szef zespołu, wydajność procesu jest wciąż zbyt niska, by umożliwić opłacalną produkcję paliwa wodorowego na masową skalę. Z tego powodu badacze pracują nad optymalizacją wspomnianego procesu. Głównym ich celem jest obecnie selekcja enzymów, które mogłyby pracować w wyższych temperaturach, dzięki czemu przeprowadzana reakcja zachodziłaby szybciej. Drugim ważnym kierunkiem badań jest wspomniana wcześniej próba stworzenia technologii opartej na kontrolowanym rozkładzie celulozy. Główny autor badań twierdzi, że potrzeba jeszcze około 8-10 lat, zanim uzyskiwanie wodoru tą metodą będzie mogło zostać wprowadzone na rynek. Nieco bardziej optymistycznie postrzega szansę na upowszechnienie wykorzystania wodoru do zasilania drobniejszych urządzeń, takich jak telefony komórkowe czy laptopy. Zdaniem dr. Zhanga, potrzeba na to od trzech do pięciu lat. Trzymamy kciuki.
-
Na jednym z hiszpańskich lotnisk położonych na południe od Madrytu, odbyła się ostatnio prezentacja niezwykłego samolotu. Wyprodukowana przez Boeinga maszyna to pierwszy pilotowany przez człowieka samolot zasilany wodorem. Korzysta on z ogniw paliwowych, a ubocznymi produktami spalania są woda i ciepło. Dwumiejscowy samolot latał przez nieco ponad 20 minut, pomimo że już w chwili obecnej ogniwa pozwoliłyby mu na 45-minutowy lot. Odbyły się trzy tego typu próby. Testy wypadły pomyślnie, ale Boeing twierdzi, że wielkie pasażerskie samoloty nigdy nie będą napędzane za pomocą ogniw paliwowych. Ogniwa mogą jednak stać się dodatkowym źródłem energii dla tego typu maszyn. Nieves Lapena, która była odpowiedzialna za przeprowadzenie wspomnianych testów, mówi, że ogniwa paliwowe trafią na pokłady samolotów za około 20 lat. Maszyny na wodór już wcześniej wznosiły się w powietrze, zawsze jednak były to samoloty bezzałogowe. Boeing jako pierwszy umieścił człowieka w takim pojeździe. Do testów wykorzystano zmodyfikowany dwuosobowy samolot Dimona austriackiej firmy Diamond Aircraft Industries. Pojazd wzniósł się na wysokość 1000 metrów dzięki współpracy akumulatorów i ogniwa paliwowego. Następnie akumulatory zostały odłączone i Dimona przez 20 minut leciała z prędkością 100 kilometrów na godzinę.
-
Escherichia coli, zwana po polsku pałeczką okrężnicy, jest najobficiej występującą w organizmie człowieka bakterią. Prawdopodobnie jest też najlepiej poznaną. Wykorzystywaliśmy ją już na wiele sposobów: od produkcji preparatów na potrzeby przemysłu spożywczego po wytwarzanie insuliny niosącej pomoc cukrzykom. Okazuje się jednak, że ludzka pomysłowość nie zna granic: naukowcy z Texas Agricultural and Mechanical University (TAMU) opracowali metodę wytwarzania energii z udziałem tej bakterii. Dzięki metodom inżynierii genetycznej udało się "udoskonalić" pałeczki E. coli tak, aby wytwarzały aż 140 razy więcej wodoru niż szczepy naturalne. Choć kierujący badaniami profesor Thomas Wood twierdzi, iż potrzebne są wciąż dalsze badania, już wstępne wyniki eksperymentu wydają się być bardzo obiecujące. "Bakteryjny" wodór jest czystym, wydajnym i w pełni odnawialnym źródłem energii, którą obecnie bezpowrotnie tracimy - chodzi np. o fermentujące na wysypiskach śmieci. Najpopularniejsza obecnie metoda produkcji wodoru to wytwarzanie go dzięki rozkładowi wody. Jest to jednak metoda droga i wciąż mało efektywna, przez co nie osiągnęła szczególnej popularności. Prace profesora Wooda nad E. coli mają szansę zmienić ten niekorzystny stan rzeczy. Co dokładnie zrobiono z genomem pałeczki okrężnicy? Usunięto z niego zaledwie sześć genów. Dzięki temu zwiększono aktywność naturalnego procesu fermentacji: bakterie pobierają cukier, a następnie wytwarzają z niego wodór oraz dwutlenek węgla. Co ważne, proces nie wymaga jakichkolwiek nakładów finansowych poza regularnym dostarczaniem odpadów organicznych. Pozwala to na wytwarzanie niezwykle taniej energii. Dodatkowo technologia ta w dużej mierze rozwiązuje problem składowania odpadów - w ogromnej części bowiem zamieniają się one w gaz. Największą wadą stosowania wodoru jako źródła energii jest bezpieczeństwo. Jak wiadomo, jest to gaz niezwykle wybuchowy, toteż wybudowanie bezpiecznej "elektrowni bakteryjnej" byłoby niezwykle drogie. Znaleziono jednak rozwiązanie i tego problemu: zamiast dostarczać odbiorcom gotowy produkt, prof. Wood proponuje dystrybucję samych bakterii i fermentatorów. Urządzenie wytwarzające ilość energii wystarczającą dla średniej wielkości domu ma objętość zaledwie jednego metra sześciennego. Do rozwiązania pozostaje tylko jeden problem: dzienne zużycie materii organicznej w typowym domu musiałoby wynosić około 80 kg. To wciąż stanowczo zbyt wiele. Chcielibyśmy wytworzyć bakterie, które będą potrzebowały nie osiemdziesięciu, a raczej ośmiu kilogramów paliwa - zapowiada profesor Wood. Z niecierpliwością czekamy na realizację tego zadania.
-
W kierunku Drogi Mlecznej podąża gigantyczna chmura gazu. Jej masa może być nawet milion razy większa od masy Słońca. Chmura składa się przede wszystkim z wodoru, jej długość jest szacowana na 11 000 lat świetlnych, a szerokość na 2500 lat. Odkryto ją już w 1963 roku, ale dopiero teraz zauważono, iż posuwa się w naszym kierunku. Do zderzenia może dojść za 20-40 milionów lat. Dzięki Green Bank Telescope w Zachodniej Virginii wiemy, że chmura znajduje się w odległości około 8000 lat świetlnych od Drogi Mlecznej i porusza się w jej kierunku z prędkością 240 kilometrów na sekundę. Astronomowie nie są pewni, kiedy dojdzie do zderzenia, bo nie wiadomo, jak bardzo chmura zostanie zwolniona przez oddziaływanie z naszą galaktyką. Wiedzą jednak, że kilka milionów lat po zderzeniu w jego wyniku powstaną liczne supernowe. Felix Lockman z National Radio Astronomy Observatory mówi, że samo zderzenie z chmurą gazu nie będzie niebezpieczne dla ewentualnego życia na pobliskich planetach. Jednak życie to może zostać zniszczone później, przez powstające supernowe. Obecnie naukowcy oceniają, że chmura uderzy w ramię Perseusza.
-
Jednym z najbardziej faworyzowanych paliw przyszłości jest wodór. Zapewnia on bardzo wydajną produkcję energii, i - co nie mniej istotne - można go stosować zarówno w samochodach z klasycznymi silnikami spalinowymi, jak i w elektrycznych pojazdach zasilanych przez ogniwa paliwowe. W obu wypadkach jedyny produkt spalania to czysta woda. Niestety, poważnym problemem jest bezpieczne przechowywanie paliwa. Według firmy Ford, problem ten właśnie został rozwiązany. Amerykanie informują, że opracowana przez nich metoda umożliwia tankowanie samochodów z podobną prędkością co zwykłe pojazdy benzynowe. Zastosowali oni znaną już technikę składowania paliwa w związkach zwanych wodorkami, przy czym udało im się udoskonalić zarówno reakcje wiązania gazu, jak i jego uwalniania. Bak paliwa proponowany przez Forda jest wypełniony borowodorkiem litu, amidkiem litu oraz wodorkiem magnezu. Dzięki odpowiednio dobranym proporcjom tych związków (odpowiednio 1:2:1), wspomniane reakcje przebiegają nie tylko szybko, ale też przy stosunkowo niskich ciśnieniu i temperaturze (150 stopni Celsjusza). Warunki te znacznie ułatwiają budowanie instalacji paliwowych w samochodach oraz na stacjach benzynowych, a ponadto poprawiają bezpieczeństwo ich użytkowania. Dodatkowo dzięki zastosowaniu trzeciego składnika, reakcjom wodorków nie towarzyszy już emisja amoniaku, a to bardzo dobra wiadomość dla obrońców środowiska naturalnego. Zdaniem autorów nowego zbiornika, dzięki niemu w przyszłości będzie możliwa dystrybucja wodoru przez zwykłe stacje paliw, a to jest jednym z najważniejszych warunków dla upowszechnienia tego źródła energii.
-
Wszystko wskazuje na to, że samochody przyszłości będą wyposażone w napęd elektryczny. Wiadomo też, że faworyzowanym źródłem energii dla takich pojazdów są ogniwa paliwowe. Wciąż jednak nie wiadomo, czy największą popularność zdobędą ogniwa zasilane tanim metanolem (lub innym alkoholem), czy też takie, które wymagają droższego, ale bardziej wydajnego wodoru. Choć koszty produkcji nie są jedynym czynnikiem przemawiającym przeciw wodorowi, z pewnością należą do najpoważniejszych. Jednak od czego mamy naukowców? Badacze pod wodzą Bruce'a Logana z uniwersytetu Penn State zamiast tradycyjnej, nieekonomicznej elektrolizy proponują metodę wykorzystującą pracę odpowiednio dobranych bakterii. Mikroby – już używane przez Logana do produkcji wodoru ze ścieków – tym razem zostały "nakarmione" roślinną biomasą i potraktowane niewielkim prądem rozruchowym. Efekty przerosły najśmielsze oczekiwania: wydajność procesu przetwarzania celulozy wyniosła 68%, a kwasu octowego – aż 91%. Wyniki te są lepsze od elektrolizy od trzech do dziesięciu razy! Produkcja wodoru z roślin przebiega w kilku etapach. Najpierw części roślin podlegają fermentacji tak, aby powstał kwas octowy. Ten jest "zjadany" przez bakterie, które z kolei wytwarzają elektrony, protony oraz dwutlenek węgla. Drobnoustroje znajdują się w pobliżu anody "ogniwa elektrolizy bakteryjnej" (MEC – ang. Microbial Electrolysis Cell). Uwolnione w reakcji protony przenikają przez membranę jonowymienną w kierunku katody, gdzie po połączeniu z elektronami – już jako atomy wodoru – ulatują z ogniwa pod postacią gazu. Zdaniem naukowców, opracowany przez nich proces można łatwo zastosować w skali przemysłowej. Ilości prądu wymagane do jego prowadzenia są minimalne, materiałem wejściowym może być niemal każda masa organiczna, np. niejadalne części roślin uprawnych. Pewne zastrzeżenia może budzić wydobywający się podczas reakcji dwutlenek węgla, jednak w porównaniu z innymi metodami produkcji energii, problem ten raczej nie jest poważny. Warto przypomnieć, że wykorzystanie paliwa wodorowego nie powoduje zanieczyszczenia środowiska. Jedynymi produktami spalania tego gazu (chemicznego lub w ogniwie paliwowym) są para wodna oraz energia.
-
Naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu odkryli nowy sposób uzyskiwania sztucznych diamentów z... masła orzechowego. Smarowidło to zawiera dużo węgla i poddane działaniu bardzo wysokiego ciśnienia, zamienia się w kamienie szlachetne. Masło umieszcza się między czubkami dwóch diamentów, a następnie ściska z siłą większą od ciśnień odnotowywanych w jądrze Ziemi. Szkoci twierdzą, że prowadzi to do "efektu obcasów damskich szpilek". Za pomocą tej samej metody badacze przekształcili tlen w czerwone kryształy. Obecnie pracujemy nad technikami, które pozwolą uzyskiwać ciśnienia rzędu pięciu milionów atmosfer, czyli znacznie wyższe niż w jądrze Ziemi. Wszystko po to, by odnaleźć świętego Graala fizyki wysokich ciśnień: fazę metaliczną wodoru – opowiada profesor Malcolm McMahon z Centre for Science and Extreme Conditions Uniwersytetu w Edynburgu. Aby zdobyć ilość wodoru potrzebną do badań, trzeba by użyć znacznie większych diamentów. Być może musiałyby one mieć wielkość ludzkiego kciuka. Czemu naukowcy zaczęli prace właśnie od kamieni szlachetnych? Co oczywiste, duże diamenty doskonałej jakości są niezwykle drogie, dlatego szukamy metod ich sztucznego wytwarzania. Przedstawiciele kultur prekolumbijskich, którzy jako pierwsi delektowali się masłem orzechowym, byliby z pewnością bardzo zaskoczeni, widząc, co można zrobić z czymś, czego używali jako bazy do różnego rodzaju sosów. Diamenty da się uzyskać nie tylko z opisywanej pasty, ale także z innych bogatych w węgiel substancji. W ten sposób ziściłoby się marzenie alchemików, ponieważ właściwie każdą zwykłą rzecz dałoby się przekształcić w zupełnie nową jakość.
