Это передовое открытие предлагает потенциальное решение одной из самых сложных проблем в области возобновляемой энергетики: поиск эффективных, безопасных и экономически выгодных методов хранения и транспортировки водорода.

Принципиально новое решение для хранения водорода

Водород, который часто называют топливом будущего, — это чистый и высокоэнергетический носитель энергии, который открывает огромные перспективы для декарбонизации промышленности и достижения целей по снижению выбросов.

Однако его низкая плотность и высокая летучесть делают традиционные методы хранения, такие как резервуары под давлением, неэффективными и дорогими.

Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) в сотрудничестве с Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией, Университетом Нью-Хейвена и Министерством природных ресурсов Канады продемонстрировали новый подход к хранению водорода химическим способом в стабильной жидкой форме.

Ключ к этому лежит в реактивном топливе на основе лигнина — экспериментальном топливе, полученном из лигнина, полимера естественного происхождения, содержащегося в растениях. Этот инновационный материал позволяет водороду химически связываться, обеспечивая высокую плотность хранения без необходимости использования громоздких систем под давлением.

Использование возможностей реактивного топлива на основе лигнина

Исследование подчеркивает двойной потенциал реактивного топлива на основе лигнина. Оно не только выступает в качестве экологически чистого авиационного топлива, улучшающего работу двигателя и снижающего уровень загрязнения окружающей среды, но и служит безопасной и эффективной средой для хранения водорода.

В результате химической реакции реактивного топлива на основе лигнина с водородом исследовательская группа смогла получить ароматические углеводороды и стабилизировать молекулы водорода в жидком состоянии.

Эта двойная функция представляет собой значительное достижение в области водородных технологий, предлагая практичное и масштабируемое решение для транспортной и энергетической отраслей.

Кроме того, реактивное топливо на основе лигнина было разработано с использованием отходов сельскохозяйственного производства, что делает его по-настоящему экологичной инновацией.

Предыдущие исследования Вашингтонского университета продемонстрировали способность топлива повышать эффективность работы двигателя и устранять вредные ароматические соединения, содержащиеся в обычном топливе.

Водородное топливо: будущее чистой энергии

Потенциал водорода как источника чистой энергии огромен. Будучи универсальным энергоносителем, водород может использоваться для приведения в движение транспортных средств, интеграции систем возобновляемых источников энергии и декарбонизации промышленных процессов.

В отличие от ископаемого топлива, при сжигании водорода в качестве побочного продукта образуется только вода, что делает его альтернативой с нулевым уровнем выбросов для различных сфер применения — от транспорта до производства.

В последние годы глобальные усилия по переходу на системы, работающие на водороде, набирают обороты. Однако проблемы, связанные с хранением водорода, его транспортировкой и совместимостью с инфраструктурой, замедлили широкое внедрение.

Технология реактивного топлива на основе лигнина, разработанная исследователями ВГУ, предлагает потенциальное решение этих проблем, позволяя хранить и транспортировать водород более безопасно и эффективно, оставаясь при этом совместимой с существующей энергетической инфраструктурой.

Масштабирование технологии

Заглядывая в будущее, исследователи Вашингтонского университета сотрудничают с Университетом Нью-Хейвена, чтобы усовершенствовать эту технологию.

Команда планирует разработать катализатор, управляемый искусственным интеллектом, который будет оптимизировать химические реакции, делая процесс еще более эффективным и экономичным.

Профессор Бин Ян пояснил:

Эта инновация открывает многообещающие возможности для совместимости с существующей инфраструктурой и экономической жизнеспособности для масштабируемого производства.

Она может помочь создать синергетическую систему, которая повысит эффективность, безопасность и экологические преимущества как устойчивого авиационного топлива, так и водородных технологий.

В случае успеха такой подход может открыть новую эру чистых энергетических решений, позволив водороду полностью раскрыть свой потенциал в качестве краеугольного камня устойчивых энергетических систем.

Инновации в области хранения водорода, подобные этой, могут сыграть решающую роль в достижении глобальных климатических целей — от питания автомобилей с нулевым уровнем выбросов до резервного питания для возобновляемых источников энергии.

Ранее ученые использовали лигнин для удаления клеток с поврежденной ДНК.