Водород воспринимается как одно из ведущих топлив будущего — при его сгорании выделяется лишь вода, а его энергоемкость почти в три раза превышает данный показатель у бензина. Это открывает новые горизонты для использования водорода в таких областях, как авиация, морской транспорт, а также на железных дорогах. В России уже ведется работа над проектами водородных локомотивов и соответствующей инфраструктуры. Однако высокая стоимость и трудности хранения водорода продолжают оставаться существенным препятствием. Текущие методы хранения — криогенное хранение при температуре минус 253 °C, композитные баллоны под высоким давлением и металлогидриды — либо имеют высокую цену, либо требуют сложных технологий и часто подразумевают импортные материалы. Возможные решения в виде защитных покрытий для трубопроводов и резервуаров также не идеальны, так как большинство полимеров пропускают водород.
Исследователи ПНИПУ нашли решение, которое заключается в использовании терморасширенного графита — пористого углеродного материала в качестве основы для специальных барьерных покрытий. Метод модификации, который был разработан, позволяет производить материалы с однородной структурой и высокой способностью к удерживанию водорода. В отличие от традиционных производственных технологий, этот процесс безопасен, регулируем и использует только отечественные компоненты.
Профессор Людмила Хименко, заведующая кафедрой «Технология полимерных материалов и порохов» отметила, что porистая структура терморасширенного графита служит носителем для оксидов алюминия или хрома, которые препятствуют диффузии водорода. Интеграция этих материалов в полимерную матрицу значительно повышает герметичность и устойчивость против водородного охрупчивания.
По мнению авторов исследования, новая разработка открывает возможности для создания легких и прочных емкостей для хранения и транспортировки водорода, что может привести к снижению затрат на водородную инфраструктуру и стимулированию ее внедрения в России.
Это интересно:
