Niemiecki Instytut Fraunhofera pochwalił się interesującym wynalazkiem: pastą przechowującą wodór. Wiele mediów już ją opisało, ale doszliśmy do wniosku, że Czytelnikom Elektrowozu należy się opis i obiektywne spojrzenie na przydatność tego wynalazku. Pomogliście nam w tej decyzji.
Pasta zamiast zbiorników na wodór. Ma to sens, choć niekoniecznie w samochodach
Spis treści
Napęd wodorowy ma jeden podstawowy problem: wodór jest gazem lotnym, wybuchowym, a w samochodzie przechowuje się go pod gigantycznym ciśnieniem 70 MPa. Dlatego od wielu lat bada się możliwość składowania pierwiastka w formie stałej, na przykład w mieszaninie glinu z jakimś wodorotlenkiem, która to mieszanina po zainicjowaniu reakcji spowoduje wydzielenie wodoru (i ciepła).
Plusem takiego rozwiązania jest wysoka gęstość zgromadzonej energii w postaci nadającego się do uwolnienia wodoru. Minusem: jednorazowość ogniwa. Po „rozładowaniu” nie ma mowy o ładowaniu, trzeba wymienić pojemnik z chemikaliami. Tak jak w ogniwach glinowo-powietrznych.
Powerpaste (ang. pasta mocy, pasta energetyczna) Instytutu Fraunhofera to wynalazek tego właśnie rodzaju: jednorazowe ogniwo paliwowe, które po zużyciu trzeba wymienić na nowe.
Wodorek magnezu, pomysł sprzed kilkudziesięciu lat
Pasta wykorzystuje wodorek magnezu (MgH2), związek chemiczny, który zawiera wagowo aż 7,7 procent wodoru. Wodorek magnezu nie jest nowym wynalazkiem, badania nad nim toczą się co najmniej od lat osiemdziesiątych XX wieku, bo już wtedy uważano, że wodór może być paliwem przyszłości, ale był problem z jego wydajnym przechowywaniem. Zbiorniki stalowe wytrzymujące wysokie ciśnienia miały dużą masę, a kompozyty jeszcze przez kolejne dwadzieścia lat były drogie.
Instytut Fraunhofera nie podaje szczegółów na temat odzyskiwania wodoru z „powerpasty”. Mówi jedynie o konieczności dodania wody i zdradza, że pasta zaczyna się rozkładać przy 250 stopniach Celsjusza. Mamy więc źródło energii, które albo wymaga podgrzania do 250 stopni, albo też po dodaniu wody zaczyna reagować (=wydzielać wodór) aż do zużycia składników. Oczywiście żadna z tych opcji nie jest szczególnie wygodna.
Dużą zaletą „powerpasty” jest natomiast wysoka gęstość energii. Organizacja chwali się, że jest ona „dziesięciokrotnie wyższa niż gęstość energii baterii”. Dlatego Instytut widzi ją w roli awaryjnego zasilania niewielkich pojazdów, dronów, ale też jako wodorowy range extender samochodów elektrycznych czy pojazdów dostawczych.
Oczywiście nie dodaje przy tej okazji, że do skorzystania z tego źródła energii wymagane jest ogniwo paliwowe („10x droższe niż napęd elektryczny„), a o konieczności wymiany kartridża z pastą po jego zużyciu napomyka tylko mimochodem jako o zalecie w stosunku do konieczności tankowania wodoru do zbiornika.
Z naszego, redakcyjnego punktu widzenia, wynalazek może mieć sens w pojazdach, które są w stanie zagospodarować wydzielającą się energię aż do końca. Może się sprawdzić w ciężkim transporcie, lokomotywach czy czołgach przy słabej infrastrukturze do tankowania. Jednak idea wyposażania samochodu elektrycznego w ogniwa paliwowe, które będą stosowane od wielkiego dzwonu, wydaje nam się lekko szalona.
Zdjęcie otwierające: „powerpasta” (c) Instytut Fraunhofera