Чтобы двигатели автомобилей могли использовать на 100% водород в качестве топлива, нужен материал, который может выдерживать очень высокую температуру и будет очень прочным. Ученые создали сложный концентрированный сплав из алюминия и никеля, который соответствует поставленной задаче. Результаты исследования были опубликованы в журнале Materials Today, пишет Popular Mechanics.
В то время, когда средняя температура на планете постепенно повышается из-за глобальных выбросов парниковых газов, миру нужны новые чистые источники энергии. Одним из главных претендентов на роль чистой энергии является водородная энергия.
При использовании электромобилей на топливных элементах выделяется только водяной пар и теплый воздух. Но компании по всему миру хотят создать двигатели, где в качестве топлива будет на 100% использоваться водород.
Хотя водород кажется простым источником энергии, он сталкивается с некоторыми огромными проблемами, особенно это касается того, что он горит при температуре от 600 до 1500 градусов Цельсия. Это значит, что компоненты любого водородного двигателя должны выдерживать такую высокую температуру и при этом быть устойчивыми к коррозии.
Авторы исследования считают, что созданный новый сплав из алюминия и никеля станет ключевой составляющей водородных двигателей будущего. Новый сложный концентрированный сплав получил название AlCrTiVNi5.
По словам ученых, еще ни один сплав в составе металлических покрытий для водородных двигателей не смог выдержать горения 100% водорода и разрушался. Поэтому авторы изучили много разных сплавов, чтобы создать тот, который будет иметь повышенную прочность и долговечность.
С помощью моделирования ученые комбинировали разные сплавы и наконец-то пришли к AlCrTiVNi5. Хотя моделирование показало его уникальные свойства, его проверка в реальных условиях должна была доказать то, что он намного лучше существующих сплавов, находящихся в высокотемпературной среде.
Как показал эксперимент, если другие сплавы могли продержаться максимум 24 часа, то AlCrTiVNi5 не разрушился и существовал далее. По словам ученых, материал нагревали до 900 градусов Цельсия в течение 100 часов, и он выжил.
Уже известно, что некоторые компании собираются внедрять в свои автомобили водородные двигатели, где будет 100% водорода без примесей уже в 2026 году. Поэтому новый сплав сам по себе не произведет революцию в водородной энергии. Но авторы считают, что он значительно улучшит возможности новых двигателей.