Palivo pro vodíkové skútry? Pasta a voda!

Zkušební generátor elektrické energie TRL 5 vybavený zásobníkem s Powerpaste palivovým článkem s protonově vodivou membránou (PEM) o výkonu 100 wattů. Zdroj: Fraunhofer IFAM

Elektrický skútr na vodík by byla báječná věc. Jenže je tu háček: jak do subtilního dvoustopého vozidla nacpat poměrně masivní vysokotlakou nádrž na plyn? Řešení existuje! Vymysleli ho v Německu a jmenuje se Powerpaste.

Stávající vodíková vozidla jsou vybavená nádrží, v níž je vodík stlačený pod tlakem 700 barů. Takový tlak klade značné nároky na materiály i technologie. Jak známo, z nádrže proudí vodík do palivového článku. Tam reakcí s kyslíkem vzniká voda a elektrický proud, jenž pak pohání elektromotor vozidla.

U skútrů je však s vodíkem problém: kam a jak instalovat vysokotlakou nádrž? Výzkumný tým z Fraunhoferova institutu pro výrobní technologie a pokročilé materiály v Drážďanech přišel na možné řešení: místo značně rozpínavého plynu využít vodík v jiné formě, která vysokotlakou nádrž nepotřebuje. Vynález se jmenuje Powerpaste a je to pastózní materiál, v němž je vodík uložen ve formě chemické sloučeniny a z něhož se dá opět snadno uvolnit. Výhody? Snadno se převáží, snadno se doplňuje a navíc vůbec nepotřebujete (nákladnou a zatím nedostatečně rozvinutou) síť vodíkových čerpacích stanic!

Hlavní složkou pasty pro uchovávání vodíku je hydrid hořečnatý (MgH2). „Powerpaste ukládá vodík ve formě sloučeniny, kterou lze uchovávat při pokojové teplotě a běžném atmosférickém tlaku,“ vysvětluje Dr. Marcus Vogt, badatel z Fraunhoferova institutu. Powerpaste se začíná rozkládat teprve až při teplotě kolem 250 °C, takže skútr můžete v klidu parkovat i na přímém slunci. Navíc je doplňování palivového substrátu velmi jednoduché. Nemusíte jezdit k žádné stanici, stačí prázdný zásobník vyměnit za plný a do vodní nádrže doplnit vodu z vodovodu.

Jak jsme uvedli, jednou ze složek pro výrobu Powerpaste je hořčík, což je poměrně hojná a dostupná surovina. Hořčíkový prášek při teplotě 350 °C a šestinásobku atmosférického tlaku reaguje s vodíkem za vzniku hydridu hořečnatého. K němu se přidá ještě kovová sůl a vhodný ester.

Při jízdě se pasta ze zásobníků vytlačuje pístem a následně reaguje s vodou z nádrže za vzniku vodíku, který je veden do palivového článku. Množství uvolňovaného vodíku se reguluje podle okamžité potřeby článku. Pro přesnost dodejme, že jen polovina vodíku pochází z pasty, druhá polovina je z přidané vody.

Powerpaste se vyznačuje vysokou hustotou uchovávané energie,“ připomíná Vogt. „Její energetická hustota je dokonce vyšší než u vodíku v klasické 700barové tlakové nádrži. A v porovnání s elektrickými bateriemi je energetická hustota dokonce desetinásobná.“

Díky vysoké energetické hustotě se Powerpaste jako palivové médium hodí i pro osobní a nákladní automobily. Mohla by též razantně, tedy z desítek minut až na několik hodin, zvýšit dobu letu velkých dronů. To by velmi přišlo vhod například při leteckém monitorování lesů nebo elektrického vedení. Ale abychom nemluvili jen o práci: palivový článek na pastu Powercell by třeba mohl vyrábět elektřinu v obytných vozech.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *