Специалистами НИЯУ МИФИ предложен передовой материал на базе лития для водородных воздушных судов, который позволит закрыть главную сложность с хранением водородного топлива, ограничивающую его применение в авиации и других отраслях.
Напомним, водородная энергетика является доступной и экологичной, но серьезным ограничением для ее развития является вопрос хранения водорода. Существующие методы предполагают использование баллонов под большим давлением или с экстремальной температурой, а для воздушного транспорта и промышленных установок это абсолютно неприемлемо.
Для решения данной проблемы учеными Александром Яковлевым и Константином Катиным были проведены исследования области использования лития при хранении водорода.
Как уточнили в МИФИ, литий является самым легким металлом, что делает его отличным материалом для создания топливных баков с малым собственным весом. Причем ранее уже были попытки покрыть атомами лития различные материалы, однако их распределение происходило неравномерно, что отрицательно сказывалось на эффективности решения.
В своей работе ученые решили обратить внимание на материалы, основанные на том же литии. Ими были протестированы различные варианты, в том числе на оксидах, а также гидроксидах лития, хотя основная их часть не продемонстрировала приемлемых результатов. Однако двумерный карбид лития (он же Li3C) показал практически идеальную связь с водородом — порядка 228 мэВ, что позволит с высокой эффективностью аккумулировать водород без какой-либо потери или избыточного закрепления.
Как выше уже отмечалось, ключевым преимуществом карбида лития является легкость, он включает большое количество самого лития при малом объеме углерода, благодаря чему удельная емкость материала по водороду достигает 80 граммов на каждый килограмм такого материала. Этот показатель заметно превосходит традиционное используемые емкости высокого давления, выдающие не более 50 граммов.
Еще одним немаловажным свойством Li3C назвали его возможность выпускать водород при нагреве — с температурой освобождения ближе к комнатной, он обеспечивает возможность использования материала без необходимости вспомогательного как охлаждения, так и подогрева.