Autor prezentacji: Dr inż. Łukasz Dubiel
Referat przedstawiony podczas Seminarium dotyczył magazynowania wodoru w ciele stałym. Pan Dr Łukasz Dubiel przedstawił główne aspekty pozyskiwania, przechowywania oraz przemysłowego wykorzystania wodoru. Pierwiastek ten stanowi ważną alternatywę dla wykorzystywanych obecnie paliw kopalnych i zapewne w przyszłości jego znaczenie będzie rosło. Wzrost zainteresowania wykorzystaniem wodoru jest widoczny w znacznej ilości publikacji poświęconych tej tematyce.
Podczas prezentacji przedstawiona została historia odkrycia, badań i wykorzystania wodoru począwszy od pierwszego silnika wodorowego, opracowanego w 1807 roku, aż do współczesnej seryjnej produkcji samochodów napędzanych wodorem (Toyota 2014). Wdrażanie planów zwiększenia udziału wodoru w gospodarce światowej jest podzielone na poszczególne etapy. Szczególnie intensywne badania nad wykorzystaniem wodoru w przemyśle prowadzone są w Japonii i Chinach; strategię znacznego wykorzystania wodoru w ciągu obecnej dekady ma też Unia Europejska. W Polsce głównym dostawcą wodoru jest grupa Azoty.
Jednym z najważniejszych czynników decydujących o przydatności wodoru w gospodarce jest kwestia redukcji zanieczyszczeń i ochrony klimatu. Pierwiastek ten może być wykorzystany jako magazyn energii odnawialnej, jako tzw. zielony wodór, ma również szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym i spożywczym. Technologia badań nad gromadzeniem i wykorzystaniem energii uwalnianej ze spalania wodoru wciąż wymaga badań i ulepszeń, głównie jeśli chodzi o wydajność wytwarzania. Problemem jest również magazynowanie wodoru, często wymagające warunków kriogenicznych, jego transport, kontrola odpowiedniego tempa uwalniania, łatwopalność i wciąż wysoki koszt samego napędu wodorowego.
Pozyskiwanie wodoru odbywa się najczęściej z wykorzystaniem przemian chemicznych, elektrolizy, jak również z farm fotowoltaicznych.
Na Seminarium omówiono metodę adsorpcyjną magazynowania wodoru, oraz magazynowanie chemiczne np. w postaci wodorków. Dużą rolę w magazynowaniu odgrywają tzw. sorbenty zdolne do pochłaniania lub gromadzenia wodoru na swojej powierzchni. Wskazane zostały możliwości modyfikacji zdolności adsorpcyjnych i absorpcyjnych. Wymieniono najważniejsze własności materiałów do przechowywania wodoru, uwzględniając podział materiałów ze względu na masę atomową, strukturę krystaliczną, tempo desorpcji czy przemiany fazowe. Omówiono również zasadnicze rodzaje silników napędzanych wodorem, uwzględniając silniki spalinowe oraz napędy wykorzystujące elektrolizę. Zwrócono przy tym uwagę na czystość paliwa wodorowego wymaganego do różnego rodzaju napędów. Ponadto sklasyfikowane zostały wodorki zawierające w swoim składzie chemicznym więcej niż jeden metal. Stanowią one bardzo obszerną grupę związków; w przypadku wodorków binarnych jest znanych ponad 250 rodzajów, a w przypadku wodorków z dwoma metalami w składzie, około 700. Odnośnie magazynowania wodoru w związkach chemicznych istotne jest aby wodór stanowił jak największą część całej masy materiału. Dzięki związaniu chemicznemu wodór może być przechowywany w postaci nanoproszków lub taśm adsorbujących.
W podsumowaniu Pan dr przedstawił plany dalszych badań nad możliwościami wykorzystania oraz rozwoju technologii pozyskiwania i przechowywania wodoru.
