Náhodně objevený nanohliník by mohl nastartovat vodíkovou ekonomiku  
Zázrak z Marylandu! Práškovou slitinu hliníku stačí zalít vodou a chrlí vodík jako splašená. Na dveře už klepou rozmanité aplikace revoluční technologie, od notebooků na vodu až po sebekanibalizující výzvědné roboty.
Jednou by to mohl být tank ve skutečné velikosti. Kredit: David McNally/U.S. Army.
Jednou by to mohl být tank ve skutečné velikosti. Kredit: David McNally/U.S. Army.

Je to ryzí příběh napínavé vědy. Nejprve naprostá náhoda, nečekaný objev při výzkumu něčeho jiného. Při vojenském výzkumu, jak jinak. A po objevu by mohly následovat převratné aplikace, které ve svém důsledku změní náš každodenní život. Asi takový byl nedávný objev nové slitiny hliníku, která velmi neobvykle reaguje s vodou.

 

Anit Giri. Kredit: David McNally/U.S. Army.
Anit Giri. Kredit: David McNally/U.S. Army.

Tato slitina by se časem mohla stát základem převratných palivových článků, v nichž se bude vodík vyvíjet z vody. Mohly by se objevit rozmanité aplikace, jejichž úspěch by změnil trh s energiemi a přinesl zajímavou alternativu k dnešním kapalným palivům a bateriím. Velká výhoda této nové technologie je v tom, že dovoluje stavět velmi kompaktní zařízení. Díky tomu by se nanohliník mohl skvěle uplatnit všude tam, kde jde o hmotnost výsledného zařízení nebo tam, kde lze předpokládat dlouhý provoz.
K průlomovému objevu došlo letos v lednu, když badatelé výzkumné laboratoře U. S. Army Research Laboratory v Aberdeen Proving Ground, stát Maryland pracovali na vývoji velmi pevné slitiny. Anit Giri a jeho kolegové nový materiál intenzivně testovali a během rutinního testu na něj nalili vodu. Pak se nestačili divit. Voda najednou začala bublat a ukázalo se, že v ní bouřlivě vzniká vodík. Musel to být šok.

 

Logo laboratoří U. S. Army Research Laboratory.
Logo laboratoří U. S. Army Research Laboratory.

Normální hliník tohle nedělá. Když je hliník vystavený působení vody, tak rychle zoxiduje a vytvoří se na něm povlak, který zabrání dalším reakcím. Jenomže nová slitina reagovat nepřestává. Giri s kolegy v rámci testování nové slitiny vyřešili starý problém vodíkových technologií.

 

Vodík je už dlouho zajímavým kandidátem pro čistou energetiku. Jeho použití ale doprovázejí závažné problémy. Je obtížné vodík skladovat a také s ním hýbat. Vždy jsou problémy se stlačováním vodíku a jeho transportem. Kdo kdy viděl explozi vodíku, tak jistě uzná, že není radno tento náladový plyn podceňovat.

 

Toyota Mirai, automobil na vodíkové palivové články. Kredit: Maskrosen / Wikimedia Commons.
Toyota Mirai, automobil na vodíkové palivové články. Kredit: Maskrosen / Wikimedia Commons.

Jestli ale zmíněná slitina hliníku takto krásně reaguje s vodou a vyrábí vodík, tak to úplně mění situaci. Převážet a skladovat hliník nebo vodu je totiž dost snadné. Obě tyto látky jsou obstojně stabilní. O těchto sklonech hliníku se ví již dlouho. Ale předešlé pokusy o využití hliníku tímto způsobem skončily neúspěchem. Tyto reakce dříve vyžadovaly vysoké teploty anebo katalyzátory, a ještě ke všemu byly pomalé a nepříliš výnosné. Vodík při nich vznikal celé hodiny a účinnost reakce byla jen kolem 50 procent.

 

Nová slitina, kterou si teď objevitelé patentují, má podobu prášku, který obsahuje zrnka tvořené hliníkem a dalším kovem, uspořádanými ve specifické nanostruktuře. Když se tenhle prášek zaleje vodou, tak vznikne spousta vodíku, který se objeví do 3 minut s takřka 100 procentní účinností. Materiál by mohl poskytnout o řád více energie, nežli lithiová baterie stejné velikosti.


Giri a spol. jsou vojáci, takže novou slitinu použili k pohonu RC modelu tanku Abrams. Podle nich v zásadě nic nebrání zahájení výroby stovek tun nové slitiny. Je možné ji vyrábět z hliníkového šrotu, který je relativně levný. Se slitinou prý lze pohánět v podstatě cokoliv, od notebooku až po autobus nebo tank. Aby toho nebylo málo, slitinou je rovněž možné tisknout na 3D tiskárně. Už teď si lze představit malé a levné roboty, které budou jako palivo využívat vlastní konstrukci až do svého zničení. Blíží se doba sebekanibalizujících robotů, kteří se uplatní na jednorázových výzvědných misích a nezůstane po nich ani stopa?

 



Literatura
New Scientist 3. 8. 2017.

Datum: 05.08.2017
Tisk článku

Oxid siřičitý v enologii - Michlovský Miloš
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 286 Kč
cena: 254 Kč
Oxid siřičitý v enologii
Michlovský Miloš
Související články:

Jak z oxidu uhličitého vykouzlit metanol?     Autor: Stanislav Mihulka (11.02.2016)
Nová důmyslná molekula recykluje oxid uhličitý z atmosféry jako divá     Autor: Stanislav Mihulka (18.03.2017)
Nový pevný katalyzátor exceluje v rozkládání vody na vodík a kyslík     Autor: Stanislav Mihulka (03.08.2017)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace