Новые многоразовые накопители водорода разработаны в России

🔄Оборудование выполнено из сплава титана и железа; разработчики из Томского политеха сообщают о том, что металлогидридные накопители способны сорбировать и десорбировать водород несколько тысяч циклов с потерей эффективности не более 5–10%.

💬Как сообщает пресс-служба вуза, использование гидридов металлов рассматривается учеными как альтернативный способ накопления и выделения водорода: в данное время самым распространенным методом является хранение его в баллонах под давлением 150 или 350 атм., что требует повышенных мер безопасности. Работая над созданием новых систем хранения газа, исследователи рассмотрели сплавы лантана и никеля, а также титана и железа, причем одно из преимуществ последнего заключается в отсутствии необходимости закупать часть сырья за рубежом, при этом стоимость его в 3 раза ниже.

👥Сейчас ученые работают над улучшением изобретения. Накопители используются в виде мелкодисперсных порошков, вместо этого планируется создание накопителей-компактов с добавками для повышения теплопроводимости. Целью исследователей является разработка больших систем хранения водорода на отечественной сырьевой базе, пригодных для массового производства.

#наука #водород

Ученые из Казани получили новый эффективный катализатор для синтеза водорода

👨‍👩‍👧‍👦 Катализаторы играют ключевую роль при получении водорода путем восстановления протонов. Высокую эффективность здесь демонстрируют драгоценные металлы типа платины, однако их высокая стоимость делает их применение экономически нецелесообразным. Как сообщает пресс-служба Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», альтернативой им может стать катионный фосфоросодержащий пинцерный комплекс никеля (II). Ученые провели исследования с применением его в качестве катализатора получения газообразного водорода и с использованием доступной уксусной кислоты в качестве источника протонов.

👨‍👩‍👧‍👦 Были сделаны выводы, что в присутствии исследуемого комплекса восстановление протонов на различных электродных материалах в присутствии уксусной кислоты происходит при низкой разнице потенциалов, что выгодно отличает его от других известных катализаторов, при этом достигается высокий выход по току. Как объясняют исследователи, данные результаты открывают новые возможности для использования комплексов металлов подгруппы никеля в качестве электрокатализаторов в процессах водородного синтеза, особенно в условиях низкой кислотности среды, для разработки более эффективных и экономичных способов получения водорода.

#наука #водород

Представлен новый российский танк-контейнер для транспортировки водорода

🇦🇪Мировая премьера танка-контейнера CryoSafe-42 прошла в ноябре на международной энергетической выставке ADIPEC в Абу-Даби, сообщает пресс-служба компании-производителя «H2 Инвест».

👩‍🔬Оборудование предназначено для безопасной транспортировки водорода: путь на стенд оно проделало на полуприцепе-контейнеровозе, железнодорожной фитинговой платформе и морском судне-контейнеровозе. Таким образом танк-контейнер продемонстрировал свою мультимодальность, отмечают производители.

☑️На прошедшей в рамках выставки стратегической водородной конференции было отмечено глобальное осознание необходимости устранения инфраструктурных барьеров для запуска водородных проектов. Важным шагом на пути к развитию цепочек поставок чистого водорода, способных удовлетворить потребности мирового рынка, названо создание нового танка-контейнера.

🛢В течение месяца российская разработка будет демонстрировать бездренажное хранение водорода без потерь при транспортировке на расстояния до 15 000 км.

#водород #транспортировка

Модель глубокой нейронной сети для точного определения растворимости водорода при подземном хранении предложили томские ученые

🧪 Производство водорода постоянно наращивается, вопрос его хранения является одним из актуальных для отрасли. Сейчас он обычно хранится в газообразной или жидкой фазе в наземных резервуарах, активно развивается направление подземного хранения. Как сообщает пресс-служба Томского политехнического университета (ТПУ), исследователи вуза разработали гибридные модели глубокого обучения для прогнозирования растворимости водорода при его подземном хранении. Полученные ими результаты могут способствовать разработке более эффективных стратегий хранения водорода.

🌐 При подземном хранении водорода используются соленые водоносные горизонты и истощенные газовые или нефтяные пласты. Ученые считают опасным потенциальное взаимодействие водорода с остаточными углеводородами в пласте, подземными минералами и микробами: пригодность таких хранилищ для водорода требует детального изучения, говорят исследователи ТПУ. Так, одним из ключевых параметров является растворимость водорода в рассоле, измерение которой – сложный и дорогостоящий процесс. Методы машинного обучения, включая сверхточные нейронные сети (CNN) и сети долгой краткосрочной памяти (LSTM), могут обеспечить точные и надежные прогнозы растворимости, анализируя различные входные параметры и превосходя традиционные методы.

*️⃣ Однако автономные модели глубокого обучения обладают недостатками, например, высокой вычислительной нагрузкой, медленной сходимостью, чувствительностью к выбросам данных. Улучшить прогнозирование показателей растворимости водорода может интеграция методов глубокого обучения с оптимизационными алгоритмами. Такие гибридные модели, объединяющие CNN и LSTM с алгоритмами оптимизации, и были разработаны учеными ТПУ. В перспективе оптимальные модели могут быть использованы для надежного прогнозирования растворимости H2 без непосредственного проведения лабораторных исследований и в целом привести к разработке более эффективных и экономически выгодных методов подземного хранения водорода, уверены исследователи.

#наука #водород

Ученые России создали одноатомные катализаторы для получения высокоочищенного водорода

👨‍👩‍👧‍👦 Для создания новой разработки объединились исследователи 4 институтов РАН и НИЦ «Курчатовский институт», сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки.

👨‍👩‍👧‍👦 В полученные учеными соединения инкапсулированы ионы кобальта и железа: данные биометаллы являются химически устойчивыми моноатомными катализаторами, перспективными для электрокаталитического получения высокоочищенного водорода для его использования в водородной и атомной энергетике, высокотехнологическом транспорте и передовой химической технологии.

👨‍👩‍👧‍👦 Особо подчеркивается, что в водородной энергетике для получения водорода как катализаторы применяются благородные металлы платиновой группы, отличающиеся высокой стоимостью, что ограничивает их массовое использование. Клеточные комплексы с инкапсулированными ионами железа и кобальта не только существенно экономичнее, они также свободны от производных серы, которые называют каталитическими ядами, малотоксичны и обеспечивают максимально высокую эффективность использования каталитической активности атомов этих металлов.

#наука #водород

Экономичные сплавы для выделения сверхчистого водорода создали томские ученые

🧪Сегодня производство водорода связано в первую очередь с получением газовых смесей, из которых в дальнейшем необходимо извлекать чистое вещество. Ученые Инженерной школы ядерных технологий Томского политехнического университета занялись разработкой металлических мембран из многокомпонентных сплавов: они позволят эффективно отделять водород от других газов в составе смеси.

🔬Как сообщает пресс-служба вуза, исследователи синтезировали высокоэнтропийные сплавы, состоящие из 5 и более элементов, для чего сначала изучили сплавы ниобия, никеля, титана, ванадия, кобальта и циркония с точки зрения их влияния на проницаемость водорода. Созданные в результате экспериментов сплавы сочетают высокую стабильность и водородную проницаемость, что делает их похожими на дорогостоящие материалы из чистого палладия и палладиево-серебряные сплавы.

👨‍🔬Ученые подчеркивают, что предложенный ими подход также помогает формировать фундаментальные основы для понимания поведения водорода в сплавах в зависимости от их состава: это является важным для прогнозирования свойств разрабатываемых материалов.

#водород #наука

В Китае на воду спущен первый контейнеровоз на водороде

👨‍👩‍👧‍👦 Судно Dong Fang Qing Gang способно перевозить до 64 контейнеров, что соответствует почти 1,5 тыс. т груза. Как передает The Maritime Executive, оно оснащено 2 топливными элементами мощностью 240 кВт, также для хранения энергии установлена литиевая батарея. Благодаря данным источникам контейнеровоз может преодолеть 380 км при наличии 550 кг водорода – на сегодняшний день это самый большой запас этого газа на судне такого типа.

👨‍👩‍👧‍👦 Использование только одного такого судна приведет к ежегодному сокращению выбросов в атмосферу до 700 т СО2.

👨‍👩‍👧‍👦 В данное время на контейнеровозе ведутся работы по установке всего необходимого оборудования. В этом году запланированы испытания судна, после чего оно выйдет на один из маршрутов Китая.

🇨🇳 Страна движется к созданию экологически чистого маршрута внутреннего водного транспорта на зеленом водороде. Так, в 2023 году был создан первый в КНР водородный катер с батареей мощностью 500 кВт.

#водород

Технологию хранения водорода улучшили томские ученые

⚛️ Исследователи Инженерной школы ядерных технологий Томского политехнического университета (ТПУ) предложили усовершенствовать металлогидридный метод хранения водорода, изменив свойства композита на основе гидрида магния. Как сообщает пресс-служба вуза, они впервые использовали при синтезе наноразмерный никель, полученный методом электровзрыва проводников.

🔊 Металлогидридный метод предполагает хранение водорода в связанном химическом виде: при необходимости металлогидрид нагревают, в связи с чем происходит десорбция (выход) водорода из материала. Гидрид магния, который используется в системах хранения, однако, имеет обратимую емкость порядка 7 масс.%, а десорбция водорода происходит при температуре около 400 ºC, что означает необходимость поиска способов снижения температуры выхода водорода. Томские политехники создали композит на основе гидрида магния, который работает при более низкой температуре. Для этого был применен метод электрического взрыва для получения наночастиц никеля: их использовали в качестве добавки к гидриду магния. Нанопорошок смешали с гидридом магния в шаровой планетарной мельнице и получили структуру «ядро – оболочка», в которой магний выступает ядром, а наноникель – оболочкой.

«Полученный композит возможно использовать при температурах ниже 150 ºC, что создает возможность использовать воду в качестве теплоносителя в металлогидридной системе хранения водорода, при этом обратимая емкость материала составила порядка 4 масс.%», – прокомментировал соавтор исследования, доцент отделения экспериментальной физики ТПУ Виктор Кудияров.

📚 Исследования томских физиков продолжаются: ученые занимаются синтезом большого объема композита на основе гидрида магния и никеля с целью оценки его эффективности при многократных циклах сорбции и десорбции в лабораторной системе хранения водорода.

#водород #наука

Китай впервые в мире получил электроэнергию на водороде в Антарктиде

🇨🇳 Электроэнергия, полученная благодаря водородному топливному элементу, была выработана на станции «Циньлин», сообщает информационное агентство «Синьхуа», отмечая, что это первое в мире применение технологий водородной энергетики в южном полярном регионе.

🌎 Топливный элемент стал ключевым компонентом микроэлектросети «Циньлин». При автономной работе он способен обеспечивать станцию электроэнергией в течение 24 дней, поскольку система оснащена 50-кубометровым резервуаром для хранения водорода. Также к ней можно подключить дополнительные топливные элементы, увеличив диапазон мощностей от 50 кВт до нескольких десятков МВт.

📈 Водородный топливный элемент по сравнению с традиционной выработкой электроэнергии позволяет экономить порядка 400 г угля и сокращать выбросы углекислого газа примерно на 1 кг на каждый киловатт-час генерируемой электроэнергии.

📇 Успешная реализация данного проекта в Антарктиде стала подтверждением надежности водородных топливных элементов и возможности их использования в условиях экстремально низких температур.

#водород

Новый российский водородный двигатель снабдили комплексной системой безопасности

⚙️ Разработкой занимались специалисты Нижегородского государственного технического университета имени Р.Е. Алексеева: научный коллектив создал и запатентовал инновационную водородную энергоустановку с комплексной системой безопасности, сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки РФ.

🔘 Система построена по принципу многоуровневой защиты: каждый критический параметр в ней контролируется несколькими независимыми способами. Как отметили разработчики, такой подход обеспечит не только своевременное обнаружение потенциальных проблем, но и их предотвращение, а в случае возникновения нештатной ситуации – минимизацию последствий.

🧱 Энергоустановка заключена в огнезащитный металлический шкаф, разделенный на 4 изолированных отсека – блок хранения водорода, топливную магистраль, сам топливный элемент, в котором происходит преобразование энергии водорода в электричество, и компьютерный блок управления. Отсеки отделены друг от друга прочными перегородками из толстолистовой стали с противопожарными панелями из изолирующего материала и снабжены датчиками концентрации, температуры, а также предохранительными клапанами. Информация с датчиков поступает в блок управления, где программируемый логический контроллер ее обрабатывает: при обнаружении каких-либо отклонений от нормы он должен запустить последовательность защитного отключения.

#водород #наука

Российская компания произведет первый генератор водорода для экспорта

⚡️ Генератор HyClever создает полностью из отечественных комплектующих «Объединенная судостроительная корпорация»: как сообщает ее пресс-служба, был заключен первый экспортный контракт на поставку в Казахстан. Заказчиком стала Карагандинская ГРЭС-1.

💭 Как сообщают разработчики, основным преимуществом оборудования является отсутствие агрессивного щелочного раствора и невозможность попадания кислорода в водород, что обеспечивает безопасную и долговечную эксплуатацию оборудования.

✅ Водород может быть использован в качестве топлива для силовых установок различного транспорта, включая суда и железнодорожный транспорт; кроме того, он применяется в энергетике, металлургии и других отраслях.

#водород #международное_сотрудничество

Татарстан займется производством водорода

💚 В Менделеевском районе республики планируется строительство атомной энерготехнологической станции (АЭТС) по производству водорода, сообщает ТАСС. Предприятие должно стать одним из двух якорных резидентов новой особой экономической зоны «Алабуга — Менделеевск»: вторым будет завод по производству минеральных удобрений и химической продукции «Аммоний-2».

⚡️ Инвестиции в создание АЭТС составят 500 млрд руб., заявил в рамках проекта «Муниципальный час» в Агентстве инвестиционного развития Республики Татарстан глава Менделеевского района Радмир Беляев. Для работы над проектом создана рабочая группа в сотрудничестве с Госкорпорацией «Росатом».

🖇 О планах «Росатома» по строительству АЭТС в России сообщалось в начале 2023 года: тогда первый заместитель гендиректора АО «ОКБМ Африкантова» Виталий Петрунин говорил, что такая станция должна быть введена в 2035 году, возможной площадкой для реализации проекта был назван Татарстан.

#водород #регионы

Сахалин планирует участвовать в масштабном исследовании водорода

🗺 Правительство Сахалинской области собирает документы для участия в конкурсе для проведения научной работы по изучению водорода, сообщил в интервью ТАСС губернатор региона Валерий Лимаренко. По его словам, в конкурсе 5 направлений, водород – одно из них.

🌍 Регион активно наращивает опыт в реализации инновационных проектов, напомнил губернатор: на Сахалине уже действует водородный полигон, существует водородный кластер, где располагается передовая инженерная школа в данной области. Ведется активное сотрудничество с «Росатомом» и рядом передовых научных организаций.

🚰 Напомним, что водородный полигон был открыт в Южно-Сахалинске в рамках реализации проекта Восточного водородного кластера. Он стал площадкой для испытания оборудования и выработки «зеленого» водорода путем электролиза воды. Пилотные испытания водородных проектов в регионе будут идти весь 2025 год.

#водород #регионы

Томские и китайские химики предложили эффективный метод синтеза зеленого водорода

👨‍👩‍👧‍👦 Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в содружестве с коллегами из Китая разработали метод, улучшающий электрокаталитические свойства дисульфида молибдена с помощью видимого источника света. Как сообщает пресс-служба вуза, в будущем эта разработка может лечь в основу создания эффективных систем производства зеленого водорода.

👨‍👩‍👧‍👦 Дисульфид молибдена признан перспективным катализатором для производства зеленого водорода: природный минерал молибденит широко распространен, имеет невысокую стоимость и обладает стабильностью, что делает материал хорошей альтернативой дорогой платине. Однако существующие методы, применяемые для увеличения каталитической активности дисульфида молибдена, имеют ряд недостатков, включая высокую температуру и давление для синтеза, использование агрессивных химических реагентов, высокую стоимость. Предложенный томскими и китайскими химиками метод предполагает, что нужный материал может быть получен с помощью раствора ионов железа и источника видимого света, который заменяется солнечным светом. Модифицированный катализатор позволяет произвести водород из воды, используя на 20% меньше энергии по сравнению с обычным молибденитом, подчеркивают исследователи.

👨‍👩‍👧‍👦 В настоящее время они оценивают перспективность модифицированного дисульфида молибдена для использования в сенсорах, оптотехнике и оптоэлектронике. Полученные фундаментальные знания могут лечь в основу создания безопасных и недорогих систем производства зеленого водорода для автомобильного топлива.

#водород #наука

Инновационный проект по производству водорода реализуют в Казахстане

🇰🇿 В Павлодаре будет построено высокотехнологичное предприятие по производству водорода, сообщает Минэнерго Республики Казахстан.

🏭 В рамках реализации проекта планируется строительство установки, производственный процесс на которой будет основан на технологии паровой конверсии метана как на одной из наиболее эффективных в мировой практике. Так, ключевой инновацией станет применение уникальной технологии производства водорода из бутано-бутиленовой фракции, разработанной специально для условий Павлодарского региона, где отсутствует доступ к природному газу.

☑️ В минэнерго республики подчеркивают, что проект имеет стратегическое значение для энергетической безопасности страны: запуск производства позволит значительно сократить или полностью заменить импорт зимнего дизельного топлива, объем которого, по данным Бюро национальной статистики, составляет до 200 тыс. т в год.

⚡️ Ввод установки по производству водорода планируется на октябрь 2026 года.

#водород #инновации

Новый катализатор для производства водорода показал высокую эффективность

⚡️ Катализатор на основе оксида железа, разработка корейских ученых, вдвое повысил эффективность производства зеленого водорода, получаемого без выбросов углекислого газа, сообщает портал «Глобальная энергия».

⚡️ Сегодня наиболее перспективным способом получения водорода называют термохимическое разложение воды, при котором молекулы воды распадаются на водород и кислород под действием тепла. Важную роль в процессе играют оксиды металлов, способные многократно поглощать и отдавать кислород, действуя как «кислородные губки». Существуют, однако, затруднения: для эффективной работы большинству известных оксидов необходимы чрезвычайно высокие температуры. Предложив новый материал, ученые решили эту проблему: феррит никеля с пониженным содержанием железа меняет свою внутреннюю структуру при нагревании, что позволяет ему поглощать и выделять больше кислорода при температурах ниже 1 тыс. градусов.

⚡️ Испытания показали, что новый катализатор производит более 0,5% водорода на грамм оксида, притом что лучшим результатом ранее считался показатель вдвое ниже – 0,25%.

⚡️ Новая разработка позволит открыть путь к более дешевому и экологичному производству водорода, при котором в качестве источника энергии может быть использовано солнечное тепло или избыточное тепло от промышленных процессов.

#водород #наука

Российский генератор водорода введен в эксплуатацию в Казахстане

✅ На Карагандинской ГРЭС-1 в Республике Казахстан завершились шеф-монтажные и пусконаладочные работы по вводу в эксплуатацию бесщелочного генератора водорода HyClever, сообщает пресс-служба Объединенной судостроительной корпорации (ОСК). В ходе этих работ был осуществлен контроль над подключением генератора водорода ко всем необходимым коммуникациям, проведено тестирование и запуск всех систем, а также специалисты ОСК проинструктировали работников электростанции на предмет безопасной работы с установкой.

⚫️ Благодаря высокой теплоемкости водорода энергетики используют новое оборудование для охлаждения мощных турбогенераторов на тепловых и атомных станциях. Современный бесщелочной генератор водорода заменит устаревшую модель щелочной электролизной установки.

🗂 Ранее был заключен первый экспортный контракт на поставку генератора водорода в Казахстан. Следующие 2 генератора производства ОСК отправятся в Беларусь.

#водород #международное_сотрудничество

Российские ученые получили чистый водород электрохимическим способом

💡 Специалисты Института катализа СО РАН и Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» запатентовали установку, которая обеспечивает выше 90% извлечения водорода из продуктов паровой конверсии спиртов и эфиров электрохимическим способом. Устройство состоит из водородного насоса с мембраной на основе полибензимидазола, комбинированного с каталитическим реактором. В этом реакторе получают водородсодержащую смесь с минимальным содержанием монооксида углерода, которая затем подается в водородный насос для извлечения чистого водорода.

⚡ Как сообщает пресс-служба Ассоциации государственных научных центров «Наука», исследователи разработали бифункциональные катализаторы для паровой конверсии оксигенатов. Благодаря наличию поверхностных кислотных и медьсодержащих центров такие катализаторы обеспечивают полное превращение диметилового эфира, диметоксиметана и метанола в водородсодержащий газ с концентрацией монооксида углерода менее 1 об. %. В итоге ученым удается извлекать 90% водорода с чистотой 99,96%.

🔴 Особо отмечается, что установка может работать как топливный элемент, генерируя электроэнергию.

#водород

Крупнейший завод по производству зеленого водорода и аммиака запустили в Китае

📍 Новый завод в китайском Чифэне представляет собой первую в своем роде систему, работающую под управлением искусственного интеллекта, который оптимизирует все производственные процессы, включая регулировку потребления энергии и управление электролизерами.

⚙ Кроме того, как сообщает информационный портал Interesting Engineering, здесь впервые в промышленных масштабах применяется инновационная технология хранения энергии и гибкой настройки нагрузки: избыточная энергия преобразуется в жидкий азот, который хранится в динамической воздухоразделительной установке, а электролизеры интеллектуально реагируют на колебания возобновляемой энергии, динамически оптимизируя поглощение энергии и производство аммиака.

🏬 Планируется, что к 2028 году проект будет производить до 1,5 млн т зеленого аммиака ежегодно; экспорт с первой очереди завода мощностью 2,5 ГВт начнется уже в IV квартале текущего года.

#водород