Круче бензина

Наука и технологии
«Эксперт» №31 (620) 11 августа 2008

По сообщениям авторитетного и популярного среди химиков ресурса ChemComm, группа ученых из Массачусетского университета создала новый тип электрохимического источника тока — воздушно-ванадиево-боридный элемент. Руководитель исследовательского коллектива доктор Стюарт Личт признает, что на деле до появления промышленного аккумулятора, основанного на новом источнике электрохимического электропитания, еще предстоит много сделать. Тем не менее даже первые результаты работы его группы вызвали живое обсуждение именно с точки зрения перспектив использования нового открытия.

Казалось бы, что можно открыть революционного в области, где со времен Гальвани наработаны сотни технологий. Оказывается, можно. По приведенным российским ресурсом научно-технической информации «Мембрана.ру» данным, новый электрохимический элемент способен почти вдвое превзойти по энергоемкости бензин, в два с лишком раза — сжиженный водород, почти втрое — воздушно-цинковые элементы. Особенно впечатляет разница по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами — до 70 раз! Расчетная плотность энергии ванадиево-боридных батарей составит 27 киловатт-часов на литр, а вот практическую (с учетом всех потерь, включая и в электродвигателе) ученые оценивает в пять киловатт-часов на литр. У бензина вроде больше: 9,6 киловатт-часа на литр, но КПД двигателя внутреннего сгорания не превышает 30%, так что на деле используется лишь 2,7 киловатт-часа на литр в среднем.

Очевидно, что появление рабочих ванадиево-боридных батарей может вызвать взрывной рост электромобилей, использование которых как раз сдерживается небольшой энергоемкостью существующих аккумуляторов и которые не могут сейчас конкурировать с традиционными автомобилями, работающими на углеводородном топливе.

Понятно, что разработчикам до выхода промышленного аккумулятора придется решить множество проблем, связанных с ресурсной, надежной и недорогой работой самого устройства. Решение одной из них уже найдено. Дело в том, что в ванадиево-боридном элементе электрический ток вырабатывается за счет окисления основных химических составляющих — бора и ванадия. Ученые придумали схему регенерации наработанных в ходе эксплуатации оксидов этих металлов в химических реакциях при участии магния и соляной кислоты, причем для прохождения этих реакций достаточно сконцентрированной энергии солнечных лучей.