Ez a szürke paszta lesz a jövő legfontosabb energiaforrása és üzemanyaga éveken belül!
A powerpaste-et, energiakrémet, vagy nevezzük bárhogyan ezt a szürke kenhető anyagot a hidrogén biztonságos kémiai formában történő tárolására fejlesztettek ki, amely könnyen szállítható és tölthető anélkül, hogy drága töltőállomás-hálózatra lenne szükség.
A magnézium-hidridre alapuló új pasztát a drezdai Fraunhofer Gyártástechnológiai és Fejlett Anyagokat Kutató Intézetben (IFAM) fejlesztették ki.
A fosszilis üzemanyaggal működő benzin- és dízelmotorokat a klímaváltozás és az üzleti érdek lassan múltidőbe teszi.
Helyettük új meghajtórendszerekre lesz szükség, ami megnyithatja az utat a hidrogén előtt.
A hidrogénnel hajtott járműveket megerősített tartállyal látják el, hogy kibírják az beléjük préselt gáz 700 baros nyomását.
Ez a tartály táplálja az üzemanyagcellát, amely a hidrogént villamos energiává alakítja (Lásd keretes írásunkat!).
Ez pedig a jármű haladásához erőt adó villanymotort hajtja.
A személygépkocsik esetében ez a technológia már elég fejlett ahhoz, hogy a hidrogénüzemű autók gond nélkül részt vehessenek a közúti forgalomban.
Az áttörést majd az hozhatja meg a számukra, ha kiépül a töltőállomások hálózata, ami még a nagy energiacégeknek sem könnyen vállalható méretű beruházás.
A Fraunhofer által megemlített előrejelzésben Németországban a következő három évben a hidrogénállomások száma 100-ról 400-ra nő. Összehasonlításképpen a benzinkutak száma az országban a Statista adatai szerint meghaladja a 14 ezret.
A hidrogén ráadásul jelenleg nem alkalmazható az olyan kis járművek számára, mint az elektromos robogók és motorkerékpárok, mivel az újratöltés során megjelenő nyomásnövekedés túl kockázatos lenne.
De az energiapaszta megjelenése alaposan megváltoztathatja ez egész piacot, és nem is csak azért, mert a kétkerekűek is begurulhatnak oda, megnövelve a hidrogén üzemanyagok keresletét.
Az energiapaszta, vagy Powerpaste, ahogy az intézetben elnevezték, szilárd magnézium-hidridre épül.
„A hidrogént kémiai formában tárolja, méghozzá szobahőmérsékleten és légköri nyomáson, hogy aztán igény szerint felszabaduljon”
– magyarázza Dr. Marcus Vogt, a Fraunhofer IFAM kutatási munkatársa az intézet híroldalán.
És mivel ez az energiapaszta csak 250 °C körüli hőmérsékleten kezd bomlani, akkor is biztonságos marad, ha egy e-robogó órákig áll a tűző napon. Sőt, a tankolás is rendkívül egyszerű.
Ahelyett, hogy a töltőállomás felé kellene venni az irányt, a vezetőknek csupán ki kell cserélniük az üres patront egy újra, majd utána a jármű tartályát csapvízzel kell feltölteni.
Ez megtehető otthon vagy útközben is.
A Powerpaste kiindulási anyaga a magnézium, az egyik legelterjedtebb elem, ezért könnyen hozzáférhető alapanyag.
A magnéziumport hidrogénnel reagáltatva magnézium-hidridet állítanak elő 350 °C hőmérsékleten, ötször-hatszoros légköri nyomás mellett.
Ezután egy észtert és egy fémsót adnak a keletkezett anyaghoz, hogy az üzemanyagként használható késztermék létrejöjjön. A jármű üzemanyagrendszere a pasztát egy dugattyúval tolja ki a kazettából.
Ha a tartályból vizet adnak hozzá, a bekövetkező reakció hidrogéngázt generál olyan mennyiségben, amely dinamikusan igazodik az üzemanyagcella tényleges igényeihez. Valójában a hidrogénnek csak a fele szabadul fel az energiapasztából, a többi a hozzáadott vízből származik.
„A Powerpaste energiatárolási sűrűsége óriási. Lényegesen magasabb, mint egy 700 baros magasnyomású tartályé.
Az akkumulátorokhoz képest pedig az energiasűrűsége tízszeres” – közölte Vogt. (Egészen pontosan az intézet tanulmány szerint az energiasűrűsége 1,99 kWh/liter, ami tízszer magasabb a Li-Ion akkumulátorokénál.)
Ez azt jelenti, hogy ez az anyag a járműveknek a benzinnel összehasonlítható, vagy akár annál nagyobb hatótávolságot kínál. Hasonló módon nagyobb hatótáv érhető el vele, mint a 700 barra sűrített hidrogénnel.
Jelentősen meghosszabbíthatja a nagy drónok üzemidejét is, amelyek így a jelenlegi 20 perc helyett több órán keresztül képesek repülni.
A felhasználásának valószínűleg csak a képzelet szab határt azokon a területeken, ahol energiaellátásra van szükség.
Az anyag folyékony és szivattyúzható, ezért normál, viszonylag olcsó töltőberendezésekkel is kiszolgálható.
A kiszolgálórendszer a Fraunhofer számításai szerint már néhány tízezer eurós beruházással telepíthető.
A Fraunhofer IFAM jelenleg építi egy kis üzemet a Powerpaste számára, ahol már 2021-ben elkezdik a termelést.
Az új létesítmény évente mintegy négy tonna energiapaszta előállítására lesz képes.
Ez a mennyiség elegendő arra, hogy az új üzemanyagot éles körülmények között is alaposan teszteljék.
Azaz a széleskörű piaci bevezetésre még pár évet biztosan várni kell, de talán nem túl sokat
