Powerpaste: топливо будущего для двухколесного транспорта

Топливо в виде пасты на водородной основе с плотностью энергии в десять раз выше, чем у литиевой батареи. Может ли оно стать топливом будущего?

Разработки топлива на основе водорода ведутся уже довольно давно, однако резервуары под давлением, необходимые для его хранения, несут ряд проблем и делают нецелесообразным его использование для мотоциклов и скутеров. Водород трудно поддерживать в стабильном состоянии; паста Powerpaste, напротив, гораздо более удобна в использовании и хранении.

Многие считают водородное топливо будущим транспорта. Несмотря на то, что все мы привыкли к традиционным двигателям внутреннего сгорания, топливной революции не избежать. Бензиновые и дизельные двигатели, работающие на ископаемом топливе, требуют альтернативы, поскольку использование ископаемого топлива ведет к климатическим изменениям. Водород — один из видов топлива с большим потенциалом.

Эта технология уже хорошо развита в области легковых автомобилей — на дорогах Германии эксплуатируется несколько сотен машин с водородным двигателем. По прогнозам, количество водородных заправочных станций в этой стране вырастет 100 до 400 в течение следующих трех лет. Автомобили на водородном топливе оснащены баком под давлением 700 бар, который питает топливный элемент. Водород преобразуется в электричество и приводит в движение электродвигатель транспортного средства.

Однако в случае двухколесной техники — мотоциклов и скутеров — установка бака высокого давления для хранения водорода крайне непрактична. Альтернатива — Powerpaste. Паста безопасно хранится, легко транспортируется и пополняется без необходимости использования дорогостоящей сети заправочных станций.

Что же представляет собой водородная паста Powerpaste?

Такой вид топлива на основе гидрида магния было разработано исследовательской группой Института производственных технологий и перспективных материалов Фраунгофера IFAM в Дрездене.

Исходным материалом для изготовления Powerpaste выступает магний, один из самых распространенных элементов — легкодоступное сырье. Порошок магния соединяется с водородом при 350°C под давлением, в 5-6 раз превышающим атмосферное, образуя гидрид магния. Затем добавляется сложный эфир и соль металла — и продукт готов. На борту транспортного средства топливо-заготовка высвобождается из картриджа при помощи плунжерного насоса. При смешивании с водой из мотоциклетного бака образуется газообразный водород в количестве, динамически регулируемом в соответствии с необходимыми потребностями топливного элемента. Фактически, только половина водорода происходит из Powerpaste, а остальное преобразуется из воды. Таким образом, Powerpaste обладает огромной плотностью хранения энергии. Энергоплотность пасты в десять раз больше, чем у литиевого аккумулятора, что означает запас хода, сопоставимый или потенциально даже превосходящий характеристики бензина.

Паста компактна и обладает более низкой летучестью, поэтому ее гораздо безопаснее хранить и транспортировать — она полностью стабильна при температуре до 250ºC, поэтому может спокойно находиться в корпусе-контейнере, даже если транспорт часами стоит под палящим солнцем.

К тому же заправка предельно проста. Нет необходимости ехать на заправочную станцию: нужно просто заменить пустой картридж на новый и наполнить бак водопроводной водой. Это можно сделать как дома, так и прямо в дороге.

Благодаря огромной плотности хранения энергии Powerpaste также является интересной альтернативой топлива для широкого диапазона транспортных средств. К примеру, она способна значительно увеличить время полета крупных дронов, позволив последним летать в течение нескольких часов вместо стандартных 20 минут, что было бы особенно полезно в вопросах инспектирования территории — для осмотра обширных лесов или линий электропередач. Потенциал использования пасты затрагивает не только транспорт: туристы могут использовать Powerpaste в топливных элементах для выработки электроэнергии для походной кофеварки или электроплитки.

Помимо обеспечения большого рабочего диапазона, этот вид альтернативного топлива имеет еще одно преимущество. В отличие от газообразного водорода, паста не требует дорогостоящей инфраструктуры. Powepaste можно продавать в картриджах или канистрах на любых заправочных станциях. Консистенция пасты позволяет осуществлять поставку с помощью стандартной линии розлива с использованием относительно недорогого оборудования. Транспортировка Powerpaste также не ударит по карману, так как не требует дорогостоящих резервуаров высокого давления.

Проектный центр Фраунгофер приступил к стройке завода, рассчитанного на производство четырех тонн пасты Powerpaste ежегодно. Открытие объекта запланировано до конца 2021 года.

Как вы думаете, получит ли дальнейшее развитие использование Powerpaste в мото-промышленности?