Новые источники энергии

Представим себе погруженную в воду трубку, нижний конец которой закрыт. Давление воды на стенки трубки зависит от высоты столба воды. Несущим материалом для стенок трубки может быть пористый диэлектрик, покрытый тонким слоем (пленкой) металла, пропускающего водород. Известны металлы, обладающие сродством к водороду, например палладий, платина, а также, менее дорогие титан и никель. При определенных условиях, внутри трубки будет собираться водород, который можно извлекать для практических целей. Трубки можно собрать в пучки, и такая установка будет компактной, а главное, не требующей затрат на получение водорода из воды. К недостаткам данного метода относится постепенное загрязнение мембран примесями воды, поэтому необходимо снижать себестоимость их производства. Новые перспективы данной технологии открываются при использовании нанотрубок нужного диаметра.

Отметим важный аспект внедрения топливных элементов: рост спроса на «технические металлы», обладающие сродством к водороду, а именно, палладий, платина, никель, титан. Эти химические элементы играют ключевую, стратегическую роль в развитии новой энергетики. Растет спрос – растет цена на сырье.

Существует и такой перспективный метод диссоциации воды на кислород и водород, как каталитический фотосинтез. Примером данной технологии являются работы Дана Нокера (Dan Nocera) в американском университете MIT. Как и при органическом фотосинтезе в природе, в реакции Нокера используется солнечный свет, двуокись углерода и вода, но энергия реакции не запасается в виде сахаров, как в растениях, а получается свободный водород. Технология называется ARPA-E. Получаемый водород можно преобразовать в электроэнергию с помощью топливного элемента, или просто «сжечь в котельной». Опытная установка Нокера уже демонстрируется, она производит 30 кВт в час, используя дистиллированную воду.

Наконец, рассмотрим развивающийся проект по изучению методов эффективной генерации тепловой энергии в водородном реакторе замкнутого цикла. Проект был организован в моей лаборатории, в 2003 году, по инициативе Николаса Моллера (Nicholas Moller), компания Spectrum Investments, при 50 % финансовом участии сторон. Результаты работ также принадлежат обеим сторонам в равной степени. В 2010 году, интерес к проекту проявляла компания EADS, но согласование организационных вопросов по совместным исследованиям задерживается.

История данного проекта началась с того, что, изучив публикации по теме «атомарный водород», в том числе архивы компании General Electric за тот период, когда в ней работал известный физик Ирвин Ленгмюр, Моллер предложил мне построить и испытать экспериментальную установку, в которой мы сможем эффективно получать и сжигать (рекомбинировать) атомарный водород. Ирвин Ленгмюр, который в 1902 году занимался фундаментальными исследованиями по созданию надежных вольфрамовых нитей для ламп накаливания, обратил внимание на эффекты саморазогрева вольфрамовой спирали в атомарном водороде. Мы решили подробнее изучить данный вопрос, с целью получения избыточной тепловой энергии.

Необходимо уточнить, что во всех электролизерах, в большей или меньшей степени, кроме молекулярного водорода, на выходе присутствует некоторый процент атомарного водорода. Этот газ стали называть по имени Юлия Брауна (Yuli Brown), который исследовал факты избыточного тепловыделения при использовании такого газа в сварочных аппаратах или водородных резаках. Газ стали обозначать ННО или «газ Брауна», хотя, это обычный гремучий газ, Н2 и О, но с большим (до 20 %) содержанием атомарного водорода Н в смеси с кислородом О.