"Яблони на Марсе?"
Интересно, как быстро решится вопрос водородной инфраструктуры?

В Петербурге может появиться каршеринг с водородными автомобилями

Правительство Петербурга 9 ноября обсудит с корейским автоконцерном Hyundai и Минпромторгом РФ возможность использования автомобилей на водородном топливе в городском каршеринге. Об этом вице-губернатор Евгений Елин сообщил журналистам 6 ноября.

«Хотим вперед забежать и посмотреть, как это будет работать. Hyundai является мировым лидером, готов предоставить автомобили, мы попробуем организовать эксплуатацию», — сказал он. Детали проекта, в частности кто может стать оператором таких автомобилей, он не уточнил.

В конце 2018 года стало известно, что Hyundai Motor планирует вложить почти $ 7 млрд в разработку водородных топливных элементов для автомобилей, судов и дронов.

Ранее Hyundai Motor также сообщал о намерении производить битопливные автомобили, которые смогут ездить не только на газе, но и на обычном бензине. «Сейчас автомобиль проходит испытания», — уточнил заместитель председателя правления ПАО «Газпром» Виталий Маркелов.


https://www.fontanka.ru/2020/11/06/69531383/


#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #электротранспорт #электрокар #электроавтомобиль

Водород - это же очень опасно, считают многие. И в связи с актуализацией тематики водородного транспорта в последнее время в социальных сетях ломается немало копий. Но как все обстоит на самом деле?

Что будет, если случится утечка и водород загорится? На самом деле, здесь лучше не теоретизировать, а провести эксперимент.

Еще в  2001 году в Университете Майами провели эксперимент по имитации утечки и возгорания топлива в абсолютно одинаковых условиях и одинаковых автомобилях. Перед вами - снимки, сделанные в интервале 0,3 секунды, минута, полторы и две минуты 20 секунд после начала эксперимента. Именно столько времени потребовалось, чтобы бензиновый автомобиль выгорел дотла изнутри. Водородный автомобиль завершил горение уже через полторы минуты и остался почти неповрежденным.

Кстати, более поздние краш-тесты водородных автомобилей ведущих производителей подтвердили результаты этого эксперимента почти 20-летней давности.

https://blog.fuelcellnation.com/2011/09/how-safe-is-hydrogen.html

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #электротранспорт #электрокар #электроавтомобиль

Катионный потенциал поможет создавать натрий-ионные аккумуляторы

В последнее время очень много говорят и пишут о натрий-ионных аккумуляторах, которые благодаря доступности натрия являются хорошей альтернативой литий-ионным аккумуляторам там, где не очень важна масса устройства – например, для накопления энергии.

Производительность таких батарей ограничена имеющимися электродными материалами, особенно для натрий-ионных слоистых оксидов, что заставляет искать новые структуры катодов. То, как состав определяет структурную химию, имеет решающее значение для электрохимических характеристик, но его очень трудно предсказать, особенно для сложных композиций.

В новой статье, опубликованной в одном из двух «топовых» междисциплинарных журналов, Science, коллектив авторов из Китая, США, Франции и Нидерландов предлагает использовать особую величину, так называемый «катионный потенциал», вычисляемый через ионные потенциалы (отношение числа зарядов к радиусу иона, введенное Г. Картледжем и описывающее мощность поляризации иона). По данным авторов, этот катионный потенциал позволяет учитывать ключевые взаимодействия слоистых материалов и предсказывать упаковку катода, исходя из состава.

Поскольку структура укладки определяет функциональные свойства катода, новая методология предлагает решение для проектирования слоистых оксидов щелочных металлов. Статья так и называется: «Рациональный дизайн слоистых оксидных материалов для натрий-ионных аккумуляторов».

Источник: https://science.sciencemag.org/content/370/6517/708

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

Твердотелые Li-ion аккумуляторы: больше безопасности

Сегодня большинство наших гаджетов работает на литий-ионных батареях. И хотя они, как правило, безопасны, иногда все-таки загораются или взрываются.

Альтернативой традиционным аккумуляторам, которая быстро набирает популярность, может стать полностью твердотельная литиевая батарея (ASSLB). В отличие от обычных аккумуляторов, где электроды твердые, а электролит жидкий, в ASSLB и электроды, и электролит твердые, поэтому они гораздо более безопасны. Однако именно это свойство создает проблему: во время работы меняются объемы электролита и электродов, особенно в высокоемких аккумуляторных батареях. Это может привести к рассоединению их поверхностей, что приведет к снижению мощности.

Профессор Ен Мин Ли из Тэгу Кенбукского Института науки и техники (DGIST) говорит: «В то время как большинство исследователей сосредоточились на разработке новых материалов или улучшении свойств существующих полностью твердотельных литиевых батарей, мы выбрали другой путь и решили найти решения для минимизации дефектов в конструкциях электродов и элементов. Это заставило нас задуматься над тем, есть ли способ количественно проанализировать дефекты в этих батареях?».

Профессор Ли и его команда нашли ответ на свой вопрос, когда придумали хитроумную технику: трехмерную цифровую двойную платформу, в которой микроструктуры твердотельных интерфейсов могут быть визуализированы как детальные трехмерные копии реальной батареи.

Используя эту платформу, профессор Ли и его команда исследовали структуры границы электрод-электролит ASSLB на основе Li7La3Zr2O12. Они использовали  2-D фрагменты изображения выбранной  области, сложили изображения для цифровой реконструкции трехмерной структуры, а затем провели структурный анализ.

Как и ожидалось, они обнаружили, что удельная площадь контакта ASSLB была намного меньше, чем у литий-ионных батарей. Это подтвердило эффективность их метода.

Ли  так объясняет огромный потенциал этой методики: «Учитывая широкую применимость этой методики, нам кажется, что ее преимущества могут распространяться на все электродосодержащие устройства. Но на данный момент мы уверены, что наша методика поможет исследователям сэкономить время и деньги, легко проверяя дефекты в процессе изготовления батарей, помогая оптимизировать дизайн и в конечном итоге ускоряя коммерциализацию полностью твердотельных батарей».


Подробности исследования опубликованы в журнале Elsevier's Nano Energy: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285520310314

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

Сегодня у нас сразу несколько "Электромобилей по пятницам". А точнее - страница из каталога, представляющая несколько "бюджетных" моделей электромобилей стоимостью ниже 1600 долларов.
Надо сказать, что в американском каталоге 1907 года было представлено около 70 (!) моделей электромобилей - и топовые модели стоили более 2500 долларов.


#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

Форум "Сильные идеи нового времени" подошел к концу, а мы предлагаем вам посмотреть небольшой ролик о водородных технологиях нашего Центра, который мы представляли на этом мероприятии.


#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Исследователи из Калифорнийского университета предложили новый метод прямого восстановления катодов литий-железофосфатных батарей, которые рассматриваются как альтернатива литий-кобальтатным аккумуляторам (к примеру, именно на таких источниках энергии ездит новая Tesla Model 3). Исследование опубликовано в журнале Joule крупного научного издательского дома Cell Press в рубрике Report.

«Утилизировать такие батареи экономически невыгодно. Мы сталкиваемся с аналогичной проблемой, когда имеем дело с пластмассами, — материалы дешевые, а методы их утилизации — нет», - говорит один из авторов исследования Чжэн Чэнь.

Новый метод, предложенный электрохимиками, подразумевает прямое восстановление (а точнее – переработку) катодного материала нагревом порошка деградированного катода с солями лития и лимонной кислотой до 60-80 градусов с последующим изготовлением новых катодов.

По данным статьи, этот метод снижает на 80-90 процентов количество энергии, необходимое для утилизации такого типа катодов, при этом он еще и экологичнее.

Источник: https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(20)30497-9

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

Первый водородный трамвай  и водородная программа Поднебесной

Сегодня мы расскажем о событии, которое произошло почти год назад. 30 декабря 2019 года впервые в мире на пассажирскую линию вышел водородный трамвай. Это случилось в китайском городе Фошань  (в скобках отметим, что в октябре-ноябре того же года водородный  трамвай уже совершал тестовые поездки в нашей стране, в Петербурге, но на линии пока он не вышел).

Место, где был осуществлен проект демонстрационной линии современного трамвая, выбрали не случайно. Фошань - город-префектура в центральной провинции Гуандун, на юге Китая с населением 7,9 миллиона человек. Он является частью экономической зоны дельты Жемчужной реки. Его власти, придавая большое значение созданию энергетических инноваций и ускорению промышленных преобразований, в 2018 году приняли план развития водородной промышленности. Согласно этому документу, к 2030 году Фошань должен превратиться в всемирно известный экогород, использующий водородную энергию, расширяющий ее применение и демонстрирующий использование водорода в различных сферах жизнедеятельности города. К слову, ровно такой путь сейчас мы предлагаем для Черноголовки, где расположен наш Центр.

Стартовая линия трамвая имеет длину 6,9 километров (10 остановок), но в будущем ее собираются продлить до 17,4 километров (20 остановок). Низкопольный трамвай оснащен шестью баллонами с водородом, которые позволяют ему проехать 100 километров, после чего требуется заправка, занимающая 15 минут. Максимальная скорость движения – 75 километров в час, пассажировместимость трамвая – 350 человек.

Этот проект говорит о том, что в Китае всерьез взялись за водородную энергетику и водородную экономику: недаром на 75-й Генеральной ассамблее ООН Си Цзинпин объявил, что Поднебесная достигнет углеродной нейтральности к 2060 году.

Источник: https://meethydrogen.com/hydrogen-tram-the-chinese-way-for-zero-emission-transport/


#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Предложен метод получения водорода из воды при помощи микроволн

Исследователи из Валенсии опубликовали в журнале Nature Energy статью, в которой показывают возможность синтеза водорода из воды при помощи микроволн при сравнительно низких температурах (менее 250 градусов Цельсия).

В своей работе авторы приводят разложение воды при помощи нестехиометрически допированного гадолинием диоксида церия под действием микроволн. Микроволновое излучение индуцирует восстановление оксида, который дальше отрывает атом кислорода от низкоэнергетических молекул воды, что приводит к образованию водорода. Исследователи говорят, что такой микроволново-активированный оксид гадолиния-церия (CGO) годится и для каталитического получения водорода из метана.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41560-020-00720-6

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

"Электромобиль по пятницам": 100-mile Fritchle

Nissan Leaf и Mitsubishi i-MiEV, представленные на рынке в 2010 году, имели примерно такой же запас хода, что и Fritchle Model A Victoria 1908 года: 100 миль (160 километров) на одной зарядке.

Дальность «100-мильного Fritchle» зафиксирована во время гонки на 1800 миль (2900 км) в течение 21 дня зимой 1908 года. Серийный автомобиль ездил в различных погодных условиях, по разному рельефу и в самых разных дорожных условиях (часто по плохим или грязным дорогам). Средний пробег на одном заряде составлял 90 миль, максимальная зафиксированная дальность - 108 миль.

Для статистики:

Электромобили 1894-1900 годов имели запас хода от 20 до 40 миль (от 32 до 64 километров), второе поколение 1901–1910 годов - 50 до 80 миль (от 80 до 130 км). Третье поколение электромобилей 1911-1920 гг.) могло проехать от 75 до более 100 миль (от 120 до более 160 км) на одной зарядке

Картинка из wiki.org

#ипхф  #наука #знания #историянауки #электрохимия #npenergy #нти #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #ретрофото #ретро #электротранспорт #историятранспорта #электрокар #электроавтомобиль

В Польше создана новая компания по производству водородных автобусов

Польская энергетическая компания Zespół Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin SA (ZEPAK SA) объявила о создании дочерней фирмы Polski Autobus Wodorowy, которая, как можно понять из ее названия, будет производить водородные автобусы (и тем самым конкурировать еще с одним польским производителем водородных автобусов, компанией Solaris). По сообщению MeetHydrogen, завод будет построен в Люблине и намерен производить до 500 автобусов в год. К слову, несколько недель назад ZEPAK SA подписала контракт с компанией Nel Hydrogen на поставку электролизеров и водородных заправочных станций.

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Сегодня в нашей рубрике «Электромобиль по пятницам» -  самый большой и при этом еще самый далекий от нас рабочий беспилотный электромобиль.

Вот уже более восьми лет на Марсе трудится Curiosity, крупный ровер размером с седан (вес на Земле – 899 килограммов). Шестиколесный марсоход опустился на Красную планету 6 августа 2012 года (и сразу сделал сэлфи).

Поскольку это уже очень большой электромобиль, солнечных батарей, подобно тем, которые стояли на его предшественниках Spirit и Opportunity, не хватило бы для движения. Поэтому Curiosity снабжен радиоизотопным термогенератором, в котором 4,8 килограмма диоксида плутония-238 нагреваются при распаде, тепло преобразуется в 2,5 кВт*ч электроэнергии ежедневно и заряжает две литий-ионные батареи емкостью в 42 ампер-часа каждая.

Этого хватит, чтобы питать электродвигатели, вращающие шесть колес марсохода на протяжении как минимум 14 лет. И пока что Curiosity уже прожил на Марсе белее 8 лет и прошел по нему более 23 километров.

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Проблемы ионики твердого тела: день первый

Сегодня в ИПХФ РАН стартует 15-е Международное Совещание «Фундаментальные проблемы ионики твердого тела» и IV Школа молодых учёных «Материалы для новых электрохимических источников энергии», которые пройдут при поддержке нашего Центра и участии наших ученых и специалистов.  Конференция и Школа продлятся ровно неделю.

В первый день начнется первая секция Совещания - «Ионные проводники: синтез, структура, свойства и механизмы переноса». Сегодня мы ждем полтора десятка докладов. Председателями секции будут наш руководитель, доктор химических наук Юрий Добровольский и доктор физико-математических наук Александр Укше.  Среди докладчиков – исследователи из Черноголовки, Екатеринбурга, Москвы и Санкт-Петербурга, Гатчины, Махачкалы, Новосибирска и Нур-Султана (Казахстан).

На Школе сегодня – две лекции от наших специалистов. Екатерина Золотухина расскажет, что такое биотопливные элементы и зачем они нужны, а Анатолий Антипов - о гибридных проточных накопителях энергии.

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Мы продолжаем цикл видеознакомств с разработками нашего Центра.

Сегодня мы расскажем о полностью автоматической системе водородного аккумулирования электроэнергии от возобновляемых источников.

Большинство подобных источников, будь то солнечные панели или ветрогенераторы вырабатывают энергию неравномерно. Например, солнечные панели днем дают избыток энергии, а ночью не работают. Поэтому мы создали систему, в которой излишки вырабатываемой электроэнергии направляются на электролиз воды. Получаемый водород хранится в металлогидридном аккумуляторе, а при малом потоке энергии от ее источника автоматически направляется в водородный топливный элемент для выработки электричества. Система сама решает, когда вырабатывать водород, а когда его тратить.

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

Сегодня в рубрике «Электромобиль по пятницам» - редкий экземпляр легкового электротранспорта 1960-х. Не так давно в одном из шведских сараев был обнаружен экземпляр электромобиля Mars II, который выпускался созданной в 1966 году американской компанией Electric Fuel Propulsion Corporation (EFP, сейчас – Apollo Energy System) с 1967 года.

Этот автомобильчик был оснащен свинцово-кобальтовым аккумулятором, мог проехать 146 миль (233 км) на полностью заряженной свежей батарее и развивал мощность в 15 лошадиных сил. Интересно, что электромотор был оснащен ручной четырехступенчатой коробкой передач.

Mars II производился на базе четырехдверного седана Renault R-10. Серия, произведенная в Ферндейле, штат Мичиган, составила 45 машин, которые были проданы по цене в $4800 разным компаниям (например, четыре из них работали в почте США). В 1969 году в коллаборации с Holiday Inns именно на Mars II была создана линия доставки из Чикаго в Дедройт длиной в 300 миль. На пути автомобили заряжались на специальных подстанциях с напряжением в 30 киловольт.

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Сегодня мы хотим показать вам то, что обычно скрыто от глаз обычного человека. Перед вами на первом фото – водородный автомобиль Toyota Mirai второго поколения, о создании которого было объявлено в октябре 2019 года. Но не весь, а лишь его водородная силовая установка. Вы видите баллоны высокого давления с водородом, батарею топливных элементов, литий-ионный аккумулятор и электродвигатель. Второе поколение японского водородного автомобиля обладает увеличенной мощностью и пробегом: 182 лошадиных силы против 153 в первом поколении и 650 километров на полных баках против 502 в первом поколении.

На втором фото - Toyota Mirai первого поколения, если кто-то вдруг не знает, как она выглядит. Кстати, эту самую, пока единственную Mirai в России можно встретить на дорогах подмосковного города Черноголовка :)

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Количество водородных заправок в мире достигло 450

Как сообщает Meet Hydrogen, в мире сейчас функционирует уже 450 водородных заправок. Из них 177 в Европе и целых 133 в Японии. Сообщается также, что уже запланировано к открытию еще 43 станции в Европе. Водородная инфраструктура растет.

Интересно, посчитало ли издание нашу заправку? :)

#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти

Cмоделирована высокоэффективная ячейка литий-ионной микробатареи

Российские ученые построили компьютерную модель электрохимической ячейки литий-ионной микробатареи. Это ячейка маленького размера и низкой стоимости, при этом емкость накопленной энергии батареи в 10 раз больше, чем у аналогичных устройств. Теперь исследователи начали работу по созданию и испытанию экспериментального образца. Статья опубликована в журнале Materials Science and Engineering.

Сотрудники Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН и Уральского федерального университета смоделировали высокоэффективную электрохимическую ячейку литий-ионной батареи. Добиться уникальных свойств удалось за счет использования в качестве анодного элемента двухслойного силицена  (кремниевого аналога графена) на графитовой подложке, а также твердого электролита.

«Отличие нашей работы в том, что мы исследовали не свободностоящий, так называемый “голый” силицен, которому посвящено большинство теоретических научных работ, а ультратонкие подложки, в отдельности от которых силицен в настоящее время получить невозможно. Как подложку для силицена мы использовали множество материалов, в том числе серебро, никель, медь, алюминий. Выяснилось, что наиболее подходящий вариант — графитовая подложка, так как связь между силиценом и графитом достаточно слабая, поэтому графит не оказывает сильного влияния на двумерный кремний, и он во многом сохраняет свойства свободностоящего силицена», — рассказывает руководитель исследовательской группы Александр Галашев.

В сочетании с графитовой подложкой силицен склонен к металлизации. В нем появляется небольшая электронная проводимость, что делает использование силицена в ячейках литий-ионных батареей еще более целесообразным. Еще одно преимущество разработки — ее твердотельная конструкция.

Ученые испытали жидкий и твердый электролит. Особенность жидкого электролита — в его высокой электропроводности, однако при долгой работе батареи в жидком электролите образуются вытянутые цепочки металла, это может привести к короткому замыканию и воспламенению устройства. Электропроводность твердого электролита на один-два порядка меньше, зато он абсолютно безопасен. Более совершенный анод компенсирует пониженную электропроводность электролита.
В целом электропроводность разработанной ячейки оказалась достаточно высокой, ее теоретическая емкость — 3500 мАч/г.


https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921510720302257.

#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

Международная команда исследователей выяснила, что использование сплава палладия и магния (MgPd2) для сорбции водорода значительно эффективнее ранее применяемых методов. Предложенная технология сможет облегчить хранение и перевозку водорода. Статья опубликована в Journal of Alloys and Compounds.

Водородная энергетика — возможный кандидатат на роль экологически чистой энергетики будущего. Наиболее перспективными материалами для хранения водорода являются гидриды (соединения металлов с водородом). Под давлением металлический порошок захватывает водород, а при нагреве газ выходит обратно. Водород в металле перестает быть летучим и произвольно находится между узлами кристаллической решетки. Таким образом, повреждённый сосуд с гидридом металла менее опасен, чем повреждённая емкость со сжатым или сжиженным водородом. Палладий — прекрасный сорбент водорода, однако он не очень удобен из-за дороговизны и огромного веса, поэтому ученые пытаются найти другие сплавы для удешевления технологии.

Ученые из Лейпцигского университета, Института неклассической химии и Института химии растворов имени Г.А. Крестова РАН выяснил, что сорбция водорода реализуется на сплаве магния и палладия, MgPd2, при температурах и давлениях близких к параметрам окружающей среды. Интересной особенностью, является то, что процесс сорбции водорода на сплаве MgPd2 сопровождается значительной деформацией материала. Однако классические модели сорбции водорода на сплавах не учитывают деформационных эффектов. Исследователи предложили модель с учетом деформации, что позволило описать результаты проведенных экспериментов. На основе тщательного термодинамического анализа образования гидрида они показали, что процесс сорбции обратим, что также делает сплав MgPd2 удобным для практического использования.

Впрочем, в статье исследователей ничего не говорится об экономической эффективности сплава для масштабного применения.


Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925838820341463?via%3Dihub


#ипхф #наука #знания #электрохимия #npenergy #центрыкомпетенцийнти #интереснаянаука #образование

У нас хотя и не пятница, но заголовок в Independent двухдневной давности впечатлил.

NEVER NEEDS CHARGING :) :) :)

Трехколесный электромобиль с солнечными батареями представил калифорнийский стартап Aptera.

По утверждению производителей, Aptera может проехать до 1600 км на одной зарядке аккумуляторов.

При этом 65 км хода получается благодаря зарядке от солнечных батарей, которыми покрыт корпус авто. Сооснователь стартапа Стив Фармбро  говорит, что также обычная ночная зарядка авто обеспечивает запас хода примерно в 240 км.  (похоже, для заявленного мегапробега заряжать электромобиль нужно дольше, много дольше, чем ночь :) )

Другие технические подробности - полный привод на все три колеса благодаря трем электромоторам общей мощностью 100 кВт и вес в 800 кг.

Несмотря на стоимость в 26 тыс долларов, первая партия Aptera в количестве 330 шт была распродана за сутки, следующая ожидается в 2021.

Видео от производителя: https://youtu.be/HNjUdTJjiNk
Картинка изи Вики.


#наука #знания #фото #авто #водород #science #hydrogen #greenenergy #npenergy #auto #supercar #транспорт #нти #ипхф  #npenergy #нти