Инженеры из Массачусетского технологического института (США) предложили альтернативу: использовать переработанный алюминий, морскую воду и редкий металлический сплав для получения водорода — дешево, безопасно и с минимальным углеродным следом.
Идея родилась в прошлом году, когда команда показала, что можно вырабатывать водород, комбинируя морскую воду, обломки алюминиевых банок и кофеин. Теперь исследователи подтвердили, что технология жизнеспособна и в промышленных масштабах.
В опубликованной в журнале Cell Reports Sustainability работе команда провела комплексную оценку жизненного цикла под названием LCA, учитывая каждый этап: от добычи или переработки алюминия до доставки водорода на заправочные станции. Выяснилось, что производство 1 кг водорода в оптимальном сценарии приводит к выбросу всего 1,45 кг углекислого газа — это в 7 раз меньше, чем при традиционном производстве водорода из ископаемого топлива.
Ключевым элементом технологии является превращение алюминия в активную форму. Для этого его обрабатывают сплавом галлия и индия, который разрушает естественную оксидную пленку. После этого алюминий вступает в реакцию с морской водой, выделяя водород и побочный продукт — боэмит (гидроксид оксида алюминия), который может быть использован в полупроводниковой и электронной промышленности, снижая общую стоимость процесса.
Среди преимуществ подхода — высокая энергоемкость алюминия. Даже небольшое количество переработанного металла может обеспечить достаточное количество водорода для питания автомобиля или лодки. Кроме того, перевозить легче и безопаснее алюминиевые пеллеты, чем сам водород.
В рамках дальнейших разработок команда уже построила компактный реактор, способный несколько часов питать электровелосипед. В будущем ученые планируют использовать такие реакторы в морской технике — например, для подводных лодок или автономных морских дронов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что об экологичном производстве водорода думают и в России — в Томске недавно был разработан новый катализатор.