Wodór na żądanie
Naukowcy z University at Buffalo zauważyli, że bardzo małe cząsteczki krzemu reagują z wodą i niemal natychmiast powstaje wodór. Do przeprowadzenia reakcji nie jest potrzebne światło, ciepło czy elektryczność.
W wyniku reakcji z wodą cząsteczek o średnicy około 10 nanometrów wodór powstaje 150-krotnie szybciej niż gdy cząsteczki mają 100 nanometrów i 1000-krotnie szybciej gdy krzem jest w jednym dużym kawałku. Produktem ubocznym reakcji jest nietoksyczny kwas krzemowy.
Nanometrowej wielkości cząsteczki krzemu mogą znacznie skuteczniej pozyskiwać wodór niż inne materiały, takie jak np. aluminium - mówi profesor Mark T. Swihart. Pozyskany w ten sposób wodór był na tyle czysty, że można go było wykorzystać w ogniwie paliwowym do napędzenia niewielkiego wentylatora.
Po dalszym ulepszeniu technologia ta może pozwolić na generowanie wodoru na żądanie. Wystarczy tylko dolać wody - dodaje Paras Prasad. "takie rozwiązanie najlepiej sprawdziłoby się w przenośnych źródłach energii - stwierdza.
Naukowców zaskoczyło tempo pozyskiwania wodoru. W mniej niż minutę 10-nanometrowe cząstki krzemu pozwoliły na pozyskanie większej ilości wodoru, niż 100-nanometrowe w ciągu około 45 minut. Momentami produkcja odbywała się nawet 150-krotnie szybciej. Różnica w tempie reakcji wynika, jak wyjaśnia Swihart, z różnicy w kształcie i wielkości cząsteczek. To oznacza, że odpowiednie ich dostosowanie pozwoli na zoptymalizowanie procesu.
Niestety, nie ma różny bez kolców. Wyprodukowanie bardzo małych sferycznych cząsteczek wymaga sporych ilości energii. Dlatego też na obecnym etapie rozwoju nowa technologia przyda się przede wszystkim tam, gdzie istnieje łatwy dostęp do wody, a koszty są mniej ważne. Z pewnością przyda się w wojsku czy podczas długich wycieczek. Zamiast zabierać ze sobą generatory prądu i paliwo czy duże ciężkie baterie, znacznie łatwiej będzie wziąć wodorowe ogniwo oraz pojemniki z krzemowym nanoproszkiem i aktywatorem.
Komentarze (7)
Hannibal, 24 stycznia 2013, 09:52
Jakoś nie widzę w tym specjalnej rewelacji. Nie jest to napisane wprost, ale wszytko wskazuje że krzem się zużywa (w reakcji 4H2O + Si -> H4SiO4 + 2H2 ?). Dla mnie targanie szczelnego opakowania z krzemem nie różni się zbytnio od targania szczelnego opakowania z wodorem. Chyba że proces produkcji tego "nanokrzemu" będzie tańszy lub/i łatwiejszy od innych metod produkcji wodoru z wody. Wtedy może na coś to się przyda...
radar, 24 stycznia 2013, 10:34
A dlaczego miałby się nie zużywać? Darmo nic nie ma.
Pytanie czy krzem w tej postaci występuje też w warunkach naturalnych? Może zamiast targać woreczek z krzemem to wystarczy go "odfiltrować" z piaskownicy?
Np. stosując odpowiednie filtry
Goddy, 24 stycznia 2013, 10:38
Podczas targania wodoru wszystko rozbija się właśnie o tą szczelność..
Dla wodoru inne materiały praktycznie nie stanowią żadnej bariery, którego wielkość pozwala na swobodną dyfuzję. Do tego w przypadku wodoru dochodzi jeszcze zjawisko tunelowania, co dodatkowo przyspiesza proces jego ucieczki.
Dlatego trzymanie wodoru pod ciśnieniem jest po prostu nieopłacalne..
Hannibal, 24 stycznia 2013, 12:41
Mógłby być np tylko katalizatorem. Ale artykuł mówi że nie potrzebuje nic z zewnątrz.
Ale gdyby np potrzebował światła i zamieniał jego energię np z 80% sprawnością na rozłożenie wody - to dopiero by było odkrycie.
Tak to jest to jedynie ciekawostka, być może przydatna w bardzo specyficznych zastosowaniach.
sig, 24 stycznia 2013, 15:19
Gratuluję wynalezienia perpetuum-mobile, i dodatkowo replikatora (wspomniany w artykule nieszkodliwy kwas z znikąd się nie bierze). Wodór razem z tlenem wpuszczasz do ogniwa paliwowego, i tam powstaje prąd oraz para wodna (starczy poczekać aż się skropli i można produkować kolejną porcję prądu z tej samej porcji wody)/ Moim zdaniem ten krzem jak najbardziej sie zużywa, inaczej mielibyśmy rewolucję w energetyce a wojskowi od okrętów podwodnych kasy za bardzo by nie liczyli (są co prawda reaktory jądrowe, ale te są dość głośne podczas gdy pod wodą cisza to nie tyle złoto co przetrwanie).
Hannibal, 25 stycznia 2013, 07:00
Po co ten sarkazm? Przecież znacznie moich słów to właśnie że nie może być tylko katalizatorem bo układ nie dostaje żadnej innej energii z zewnątrz.
Zauważ że jeżeli wszystko przebiega wg. reakcji jaką wypisałem, zamknięty obieg wody odpada gdyż połowa wodoru "zużywa się" na tworzenie kwasu. W przypadku który opisałeś sumaryczna ilość wyprodukowanego wodoru nie może przekroczyć ilości wodoru zawartego w wodzie w układzie na początku.
sig, 25 stycznia 2013, 07:08
Nie doczytałem, sądziłem że uważasz krzem za katalizator podczas gdy musi brać udział w reakcji.