Power pasta - nový spôsob uskladnenia energie
Zdá sa že najväčší problém s uskladnením vodíku je už vyriešený
Vedci z Fraunhoferovho inštitútu pre výrobnú technológiu a pokročilé materiály IFAM v Drážďanoch prišli s palivom na báze vodíka - Powerpaste, ktoré je založené na tuhom hydride horečnatom.
Vodík vo forme pasty by mohol napájať zariadenia zajtrajška. Pasta zmieša vodík s horčíkom a
prísadami a vytvorí hladkú pastu. Pastové kazety môžu napájať zariadenia
„Powerpaste uchováva vodík v chemickej forme pri izbovej teplote a atmosférickom tlaku, aby sa mohol podľa potreby uvoľniť,“ vysvetľuje Dr. Marcus Vogt, výskumný pracovník spoločnosti Fraunhofer IFAM. A keďže sa Powerpaste začína rozkladať až pri teplotách okolo 250 ° C, zostáva bezpečná, aj keď e-kolobežka stojí celé hodiny na slnku. Tankovanie je navyše mimoriadne jednoduché. Namiesto toho, aby jazdci vyrazili na čerpaciu stanicu, musia iba vymeniť prázdnu kazetu za novú a potom znovu naplniť hlavnú nádrž vodou.
Východiskovým materiálom Powerpaste je horčík, jeden z najhojnejších prvkov, a preto ľahko dostupná surovina. Na palube vozidla sa Powerpaste uvoľňuje z patróny pomocou piestu. Keď sa pridá voda z palubnej nádrže, následná reakcia generuje plynný vodík v množstve dynamicky upravenom podľa skutočných požiadaviek palivového článku. V skutočnosti iba polovica vodíka pochádza z Powerpaste; zvyšok pochádza z pridanej vody.
„Powerpaste má teda obrovskú hustotu ukladania energie,“ hovorí Vogt. „Je podstatne vyššia ako pri vysokotlakovej nádrži s tlakom 700 bar. A v porovnaní s batériami má desaťkrát vyššiu hustotu ako skladovanie energie. “ To znamená, že Powerpaste ponúka sortiment porovnateľný s benzínom alebo dokonca väčší. Poskytuje tiež vyšší rozsah ako stlačený vodík pri tlaku 700 bar.
Vhodné pre elektronické kolobežky - a tiež pre ďalšie aplikácie
Vďaka svojej veľkej hustote akumulácie energie je POWERPASTE tiež zaujímavou voľbou pre automobily, dodávkové vozidlá a predlžovače dojazdu v elektrických vozidlách na batériu. Podobne by to tiež mohlo výrazne predĺžiť čas letu veľkých dronov, ktoré by tak boli schopné lietať skôr niekoľko hodín ako iba 20 minút. To by bolo užitočné najmä pri prieskumných prácach, ako sú inšpekcie lesov alebo elektrických vedení. V inom druhu aplikácie môžu kemperi tiež použiť Powerpaste v palivovom článku na výrobu elektriny na napájanie kávovaru alebo hriankovača.
Powerpaste pomáha prekonávať nedostatok infraštruktúry
Okrem poskytovania vysokého prevádzkového rozsahu má Powerpaste ďalší prospech. Na rozdiel od plynného vodíka nevyžaduje nákladnú infraštruktúru. Vďaka tomu je ideálny pre oblasti bez takejto infraštruktúry. Na miestach, kde nie sú vodíkové stanice, by preto bežné čerpacie stanice mohli namiesto toho predávať Powerpaste v kazetách alebo kanistroch. Pasta je tekutá a čerpateľná. Môže byť preto dodávaná štandardnou plniacou linkou s použitím relatívne lacného vybavenia. Na začiatku mohli čerpacie stanice dodávať menšie množstvo Powerpaste - napríklad z kovového bubna - a potom sa rozširovať podľa dopytu. Powerpaste je tiež lacná na prepravu, pretože sa nejedná o nijaké nákladné vysokotlakové nádrže ani o použitie extrémne studeného kvapalného vodíka.
Pilotné stredisko je plánované na rok 2021
Fraunhofer IFAM v súčasnosti buduje výrobný závod pre Powerpaste v Projektovom centre Fraunhofer pre skladovanie energie a systémy ZESS. Uvedenie do prevádzky je naplánované na rok 2021 a bude schopné ročne vyrobiť až štyri tony Powerpaste.
Powerpaste je tekutý gél na báze horčíka a vodíka, ktorý pri reakcii s vodou uvoľňuje vodík . Bol vynájdený , patentovaný a vyvíjaný Fraunhoferovým inštitútom pre výrobné technológie a pokročilé materiály (IFAM) z Fraunhofer-Gesellschaft v Drážďanoch v Nemecku . [1] [2]
Powerpaste sa vyrába spojením horčíkového prášku s vodíkom v procese uskutočňovanom pri 350 °C a päť až šesťnásobnom atmosférickom tlaku za vzniku hydridu horečnatého . Potom sa pridá ester a soľ kovu, aby sa vytvorila hotová pasta Powerpaste. [2]
Keď Powerpaste reaguje s vodou, produkuje vodík predvídateľným spôsobom na použitie v palivových článkoch . [2] molekulárny vzorec horčíka hydrid reagovať s vodou je MGH 2 + 2 H 2 O → 2H 2 + Mg (OH) 2 , takže polovica vyrobeného vodíka pochádza z Powerpaste a polovica z vody. [1] Hydroxid horečnatý (Mg(OH) 2 ) je zvyškový vedľajší produkt vytvorený týmto procesom. [1]
Fraunhofer tvrdí, že Powerpaste je schopný uchovávať energie vodíka na 10 násobok hustoty energie časti lítiová batéria podobného rozmeru a podstatne viac ako stlačený vodík na 700 bar a je bezpečné a vhodné pre automobilové situácie. [2]
Fraunhofer uvádza, že budujú výrobný závod, ktorý má začať výrobu v roku 2021, ktorý bude produkovať 4 tony Powerpaste ročne. [2] Fraunhofer patentoval svoj vynález v USA a EÚ . [1]
Externé odkazy
Referencie
- ^ Prejsť nahor:a b c d Röntzsch, Lars; Vogt, Marcus (február 2019). Biela kniha - PowerPaste pre napájanie mimo siete (Technická správa). Fraunhoferova spoločnosť.
- ^ Prejsť nahor:a b c d e „Vodíkové pohony pre e-kolobežky“(Tlačová správa). Fraunhoferova spoločnosť. 2021-02-01. Získané 22.02.2021 .