Новий алюмінієвий сплав може стати "паливним баком" для автомобілів, що працюють на водні
Алюміній досить широко використовується в літакобудуванні і автомобілебудуванні для зниження ваги металоконструкцій, з алюмінію виробляють ємності, тару, посуд, пакувальні матеріали і багато інші предмети, використовувані людьми в щоденному побуті. Тепер, завдяки зусиллям групи японських вчених, цей універсальний метал може знайти застосування ще в одній області - в якості сховища водню, яким будуть харчуватися паливні елементи, що приводять у дію електричні водневі автомобілі і літальні апарати.
Дослідники в усьому світі вже давно розглядають різні металогідридні сплави в якості кандидатів для зберігання водню. Металогідридні сплави - це металеві сплави, що мають певну структуру кристалічної решітки. Молекули водню з-за їх невеликих габаритів можуть міститися усередині кристалічної решітки сплаву, займаючи вільний простір між атомами металу. Вченими вже були створені металогідридні сплави на основі магнію, натрію, бору та інших металів, але жоден з них в силу багатьох причин не підходить для практичного використання.
Сплави, в основі яких лежить алюміній, є більш підходящими кандидатами на їх використання в якості сховища водню. Алюміній легкий сам по собі, він абсолютно нетоксичний для живих істот і рослин, він не виділяє ніяких газоподібних речовин за винятком зберігається в ньому водню. Але, незважаючи на всі зусилля, до останнього часу вченим вдавалося створювати лише надзвичайно складні алюмінієві металогідридні сплави, які дуже дорогі у виробництві і використання яких недоцільно з економічної точки зору.
В опублікованій у журналі APL Materials роботі, об'єднана дослідницька група, до складу якої входять вчені з японського Агентства з атомної енергетики (Japan Atomic Energy Agency) і університету Тохоку, повідомила про виявлення металлогидридного сплаву на основі алюмінію, який має досить просту структуру та який можна розглядати в якості сховища водню. Їх сплав, Al2CuHx, синтезується з допомогою гідрації сплаву Al2Cu при температурі 800 градусів за шкалою Цельсія і надзвичайно високому, в районі 10 гигапаскаль, тиску.
Дослідники спостерігали за процесами гідрації сплаву, що зачіпають його кристалічну та електронну структуру, з допомогою випромінювання рентгенівського дифракційного синхоторона. Ці спостереження і експертизи, вироблені з допомогою іншого обладнання, підтвердили факт формування проміжного металлогидридного сплаву на основі алюмінію.
"Незважаючи на те, що для отримання сплаву потрібні надзвичайно екстремальні умови, а сам сплав демонструє відносно невелику "водневу" ємність, все вказує на те, що ми знаходимося на правильному шляху і алюмінієві сплави можуть бути використані в якості сховища водню" - розповідає Хиройуки Сэйтох (Hiroyuki Saitoh), один з провідних дослідників даного проекту, - "На підставі того, що нам вдалося дізнатися на першому етапі наших досліджень ми плануємо в найближчому майбутньому синтезувати подібні алюмовмісні сплави, які будуть проводитися за більш помірних умовах і які будуть мати високий показник ємності зберігання водню, що дозволить використовувати їх в якості водневих паливних баків автомобілів і літаків".