Elektrický skútr na vodík by byla báječná věc. Jenže je tu háček: jak do subtilního dvoustopého vozidla nacpat poměrně masivní vysokotlakou nádrž na plyn? Řešení existuje! Vymysleli ho v Německu a jmenuje se Powerpaste.
Stávající vodíková vozidla jsou vybavená nádrží, v níž je vodík stlačený pod tlakem 700 barů. Takový tlak klade značné nároky na materiály i technologie. Jak známo, z nádrže proudí vodík do palivového článku. Tam reakcí s kyslíkem vzniká voda a elektrický proud, jenž pak pohání elektromotor vozidla.
U skútrů je však s vodíkem problém: kam a jak instalovat vysokotlakou nádrž? Výzkumný tým z Fraunhoferova institutu pro výrobní technologie a pokročilé materiály v Drážďanech přišel na možné řešení: místo značně rozpínavého plynu využít vodík v jiné formě, která vysokotlakou nádrž nepotřebuje. Vynález se jmenuje Powerpaste a je to pastózní materiál, v němž je vodík uložen ve formě chemické sloučeniny a z něhož se dá opět snadno uvolnit. Výhody? Snadno se převáží, snadno se doplňuje a navíc vůbec nepotřebujete (nákladnou a zatím nedostatečně rozvinutou) síť vodíkových čerpacích stanic!
Hlavní
složkou pasty pro uchovávání vodíku je hydrid hořečnatý
(MgH2).
„Powerpaste ukládá vodík ve formě
sloučeniny, kterou lze uchovávat při pokojové teplotě a běžném
atmosférickém tlaku,“ vysvětluje
Dr. Marcus Vogt, badatel z Fraunhoferova institutu. Powerpaste
se začíná rozkládat teprve až při teplotě kolem 250 °C, takže
skútr můžete v klidu parkovat i na přímém slunci. Navíc
je doplňování palivového substrátu velmi jednoduché. Nemusíte
jezdit k žádné stanici, stačí prázdný zásobník vyměnit
za plný a do vodní nádrže doplnit vodu z vodovodu.
Jak jsme uvedli, jednou ze složek pro výrobu Powerpaste je hořčík, což je poměrně hojná a dostupná surovina. Hořčíkový prášek při teplotě 350 °C a šestinásobku atmosférického tlaku reaguje s vodíkem za vzniku hydridu hořečnatého. K němu se přidá ještě kovová sůl a vhodný ester.
Při jízdě se pasta ze zásobníků vytlačuje pístem a následně reaguje s vodou z nádrže za vzniku vodíku, který je veden do palivového článku. Množství uvolňovaného vodíku se reguluje podle okamžité potřeby článku. Pro přesnost dodejme, že jen polovina vodíku pochází z pasty, druhá polovina je z přidané vody.
„Powerpaste
se vyznačuje vysokou hustotou uchovávané energie,“
připomíná Vogt. „Její energetická
hustota je dokonce vyšší než u vodíku v klasické 700barové
tlakové nádrži. A v porovnání s elektrickými
bateriemi je energetická hustota dokonce desetinásobná.“
Díky
vysoké energetické hustotě se Powerpaste jako palivové médium
hodí i pro osobní a nákladní automobily. Mohla by též razantně,
tedy z desítek minut až na několik hodin, zvýšit dobu letu
velkých dronů. To by velmi přišlo vhod například při leteckém
monitorování lesů nebo elektrického vedení. Ale abychom
nemluvili jen o práci: palivový článek na pastu Powercell by
třeba mohl vyrábět elektřinu v obytných vozech.
Autor: Petr Bílek
