Nacionalinio standartų ir technologijos instituto (JAV) mokslininkai sugalvojo naują būdą, kaip išspręsti didžiausią ateities kuro elementais varomų automobilių problemą – vandenilio laikymą.
Fizikai idėją pasiskolino iš biologų: molekulinės geležies gyslos, išvagojančios magnio grūdelius, suformuoja tikrą kapiliarų tinklą. Tokios geležies gyslos magnį iš perspektyvaus kandidato gali paversti tikru vandenilio saugojimo pasaulio čempionu.
Nors vandenilis yra laikomas švaria ir efektyvia benzino alternatyva, jis turi nemenką trūkumą: kol kas nėra saugaus ir spartaus automobilinės talpyklos užpildymo ir saugojimo metodo. Pasak Nacionalinio standartų ir technologijos instituto mokslininko Leo Benderskio (Keo Bendersky), geležies gyslelėmis išvagotas magnis galėtų išspręsti šį sunkumą. Lengvojo magnio ir geležies mišinys geba sparčiai sugerti ir, kas svarbiausia, sparčiai atiduoti pakankamai didelius vandenilio kiekius, tad dviejų metalų mišinio grūdeliai galėtų atlikti vandenilinių automobilių kuro talpyklos vaidmenį.
„Miltelių pavidalo grūdeliai, sudaryti iš geležimi legiruoto magnio, vandeniliu gali prisisotinti per 60 sekundžių, – teigia L. Benderskis. – Šiam vyksmui pakanka 150 oC temperatūros ir ganėtinai mažo slėgio, kas yra pagrindiniai saugumo veiksniai komerciniuose automobiliuose“.
Gryno magnio grūdeliai taip pat pakankamai efektyviai sugeria vandenilio dujas, tačiau tam, kad automobilis sugebėtų nuriedėti bent porą šimtų kilometrų (tai minimalus atstumas tarp vandenilio degalinių), reikiamas tokių grūdelių efektyvumas pasiekiamas tik esant nepriimtinai aukštai temperatūrai ir slėgiui. Praktinė medžiaga turėtų sugebėti sugerti tokį vandenilio dujų kiekį, kuris atitiktų 6 procentus jos svorio, be to, būtinas saugus prisotinimas, netrunkantis ilgiau, nei šiandien mes užtrunkame pildydami bakus benzinu.
Minėtojo instituto komanda sugalvojo naują matavimo metodą, kuriame infraraudonoji spinduliuotė naudojama aiškinantis, kas nutiks, jeigu išgarintas magnis bus sumaišytas su nedideliais kitų metalų kiekiais ir suformuos smulkias struktūras. Mokslininkai išsiaiškino, jog kapiliariškieji geležies kanalai, išsidėstę grūdelių viduje, sukuria koridorius vandenilio pernašai, o tai užtikrina spartų vandenilio judėjimą. Anot L. Benderskio, magnio ir geležies grūdeliai galėtų sugerti tokį vandenilio kiekį, kuris sudarytų apie 7 procentus jų svorio.
Mokslininkas taip pat pažymi, jog naujoji matavimo technologija galėtų būti pritaikoma plačiau, nes ji sugeba efektyviau už kitus metodus (pavyzdžiui, rentgeno spindulių difrakciją) atskleisti, kaip medžiagos sugeria vandenilį.
Paveikslėlyje: gryno vandenilio grūdeliai (kairėje) savo išoriniame paviršiuje sugeba surinkti ribotą vandenilio kiekį, be to, šis procesas lėtas. Kuomet magnis legiruojamas geležimi (dešinėje), geležies gyslelės leidžia išnešioti kur kas daugiau vandenilio, o tai kartu pagreitina įsotinimo procesą.
