Powerpaste는 안전하고 편리한 회색 덩어리에 깨끗한 수소 에너지를 담습니다.

Fraunhofer 연구진은 리튬 배터리 밀도의 10 배로 수소 에너지를 저장하는 마그네슘 기반의 “파워 페이스트”를 발표했으며, 수소 연료 전지 차량은 가솔린 구동 차량보다 더 멀리 이동할 수 있고 몇 분 만에 연료를 보급 할 수 있습니다.

물론 일반적으로 수소 연료 전지 차량은 약 2 bar (700 psi)의 압력으로 탱크에 저장된 기체 형태의 H10,150 연료를 운반합니다. 이 탱크는 상당히 크고 무겁기 때문에 오늘날의 리튬 배터리에 비해 수소의 주요 이점 중 하나 인 높은 에너지 밀도를 상쇄합니다. 수반되는 높은 압력은 또한 수소를 오토바이 및 스쿠터와 같은 동력 이륜차에게 비현실적인 옵션으로 만듭니다.

그러나 드레스덴의 프라운호퍼 제조 기술 및 첨단 재료 IFAM에 기반을 둔 팀은 수소를 저장하는 수소 에너지 기반의 “파워 페이스트”형태로 수소 에너지를 저장하고 운반하는 흥미로운 새로운 방법을 고안했습니다. 화학 형태, 대기압에서 필요할 때 방출 준비.

페이스트를 만들기 위해 마그네슘은 약 350 ° C (662 ° F) 및 XNUMX ~ XNUMX 배 대기압에서 수소와 결합되어 마그네슘 하이드 라이드를 형성합니다. 에스테르와 금속염을 추가하여 공정을 완료하고 카트리지에 넣을 수있는 점성 회색 덩어리를 형성합니다.

Powerpaste 형태에서는 최대 250 ° C (482 ° F)의 온도에서 완전히 안정적입니다. 리튬 배터리에서 비슷한 무게의 10 배의 에너지를 전달하고 동일한 무게의 700bar H2 탱크보다 훨씬 더 많은 에너지를 전달합니다. 연구원들은 Powerpaste 파워 트레인으로 구동되는 차량이 “가솔린과 비교할 만하거나 더 큰”범위를 기대할 수 있다고 말합니다.

에너지를 방출 할 때가되면 플런저 메커니즘이 페이스트를 챔버로 밀어내어 물과 반응하여 동적으로 제어되는 속도로 수소를 방출 한 다음 연료 전지에 공급하여 EV 파워 트레인을 실행하는 데 사용할 전력을 생성하거나 다른 장치. 페이스트의 인상적인 에너지 밀도의 일부는 방출 된 수소의 절반이 반응하는 물에서 나온다는 사실에서 비롯됩니다.

예를 들어 Powerpaste 스쿠터에 연료를 보급하는 것은 카트리지를 꺼내 서비스 스테이션에서 전체 스쿠터로 교체하는 문제입니다. 이런 식으로이 재료는 BBQ 가스 한 병과 같은 것이 될 수 있습니다. 다양한 장치에서 청정 에너지를 사용하는 쉽게 교체 할 수있는 방법입니다. Fraunhofer 팀은이를 대형 드론에서 사용하고 비행 시간과 범위에 승수를 설정하거나 페이스트 식 캠핑 토스터 또는 주전자와 같은 휴대용 전기 제품에 사용한다고 말합니다.

탈착식 카트리지가 일부 응용 분야의 티켓 일 수있는 경우, 연료 전지 자동차 및 트럭, 항공기 및 대형 응용 분야와 같이 다른 카트리지는 탱크에 물건을 펌핑하는 것이 더 쉽다는 것을 알 수 있습니다. 팀은 “상대적으로 저렴한 장비”가있는 표준 충전 라인을 통해이 슬러지 똥을 공급할 수 있다고 말합니다.

논리적으로 볼 때이 물질은 일반 기체 (그리고 확실히 액체) H2보다 훨씬 간단 해 보입니다. 통이나 유조선으로 트럭으로 운반 할 수 있으며 위험없이 어느 곳에 나 둘 수 있습니다. Fraunhofer IFAM은 자체 시설에 Powerpaste 생산 ​​공장을 건설하고 있습니다.이 공장은 올해 말에 개장 할 예정이며 파일럿 프로그램 및 산업 평가를 위해 연간 최대 XNUMX 톤의 페이스트를 만들 수있는 능력을 갖추고 있습니다. 또한 실험실의 테스트 벤치에서 발전기를 가동하고 실행합니다.

하지만 질문이 남아 있습니다. 페이스트가 소모되면 마그네슘은 어떻게됩니까? 프로세스로 다시 재활용됩니까? 위에 인용 된 에너지 밀도 수치는 필요한 전체 시스템을 고려합니까, 아니면 연료 저장만을 고려합니까? 주어진 양의 에너지에 얼마나 많은 물을 사용하고 연료 전지가 부산물로 물을 생산한다는 점을 고려할 때 채울 때 물을 얼마나 추가해야합니까?

아마도 가장 중요한 것은이 페이스트를 만드는 과정이 얼마나 에너지 효율적일까요? 잊지 말자. 연료 전지 시스템에서 깨끗한 수소에 대한 블랙 마크 중 하나는 끔찍하게 비효율적 인 청정 에너지 사용입니다. 청정 에너지를 배터리에 저장하면 90 % 이상을 다시 바퀴로 얻을 수 있습니다. 수소에 저장하면 그 과정에서 적어도 절반은 손실 프로세스로 불이 켜집니다.

Powerpaste의 생산에는 열, 압력 및 산업 공정이 필요하며이 모든 작업에는 에너지가 필요합니다. 여기에 저장 및 운송의 재정 및 에너지 비용을 더하면, 방정식은 가스 H2를 비교해 보면 매우 검소한 에너지 보유자처럼 보일 수 있습니다.

Powerpaste가 청정 에너지만을 사용하여 생산되는 한, 그것은 여전히 ​​깨끗한 연료처럼 보입니다. 그리고 아마도 우리가 너무 소란스럽지 않고 주유소로 출시하는 것을 상상할 수있는 매우 편리한 연료 일 것입니다. 그러나 청정 에너지 생산이 여전히 제한된 세상에서는 우리의 태양열과 풍력 자원을 낭비 적으로 사용하는 것처럼 보일 수 있습니다.

그리고 비용 문제가 있습니다. Powerpaste는 거의 동일한 범위를 제공한다는 점을 감안할 때 충전시 가솔린과 어떻게 비교됩니까? 확실히, 시작해야 할 일이 많을 것이며 규모와 깨끗한 H2의 가격으로 내려갈 것입니다. 그러나 추가 된 처리 및 운송 비용은 직접 수소 가스보다 더 비싸게 만들 것이며 야구장 미래 수치는 확실히 유익 할 수 있습니다. 우리는 이러한 질문을 연구자에게 제시하고 어떻게 쌓이는 지 살펴볼 것입니다.

출처:Powerpaste는 안전하고 편리한 회색 덩어리에 깨끗한 수소 에너지를 담습니다 |