Смогут ли самолеты летать без традиционных топливных баков?

Группа ученых ядерного университета МИФИ разработала проект, который предлагает использовать для безопасного хранения водорода двумерный карбид лития. Это вещество легко поглощает газ при его подаче, а при снижении давления или нагреве высвобождает. Таким образом, разработка позволяет решить проблему взрывоопасности и открывает новые возможности для развития водородной авиации.

Главным «кандидатом» на роль экологически чистого топлива будущего стал водород. Он не дает вредных выбросов, легкий и доступный. Проблема связана с тем, что хранить его надо в тяжелых металлических емкостях под огромным давлением или при температурах, близких к абсолютному нулю. К тому же водород в таком виде чрезвычайно взрывоопасен.

Ученые предложили использовать для хранения водорода двумерные, толщиной в один атом материалы на основе лития. Лучше всего себя зарекомендовал карбид лития Li₃C. С точки зрения физики, литий в Li₃C работает как «липучка». У атома лития есть свободные орбитали, которые с легкостью принимают электроны от водорода. В результате квантово-механических расчетов оказалось, что атом лития получает часть электронной плотности при контакте с водородом, то есть действительно происходит перенос заряда, водород поляризуется и притягиваются к литию. При этом температура обратного процесса, протекающего с выделением водорода, близка к комнатной. Это значит, что бак с таким материалом будет работать без дополнительного подогрева или охлаждения, а водород выходить при простом открытии вентиля.

Результаты исследований показали: что при давлении 10 - 20 атмосфер и обычной температуре Li₃C удерживает почти весь водород. Стоит снизить давление - отпускает. Идеально для топливного бака.

Еще одно важное преимущество предложенного материала - он невероятно легкий. Благодаря этому, по мнению исследователей, новая технология потенциально позволит отказаться от традиционных топливных баков в самолетах. Их функцию смогут выполнять элементы конструкции - например, детали крыла и фюзеляжа, способные выступать в роли хранилища энергетически емкого вещества и фактически «пропитываться» водородом.

Мона Платонова.

Фото Сергея Киселева / агентство «Москва»