Składowanie wodoru w stanie stałym dla zastosowania mobilnego
Naturalne zasoby energii słonecznej, wiatrowej i wodnej stanowią obietnicę pomocy w uwolnieniu się od zależności od malejących dostaw paliw kopalnych, których spalanie coraz bardziej kojarzy się z globalnymi zmianami klimatu. Niemniej jednak te alternatywne formy energii są nękane przez niektóre z problemów, które dotyczą również energii opartej na paliwach kopalnych takie, jak brak stałych dostaw (zmienność w czasie) i nierówna dystrybucja geograficzna. Wodór jest pierwiastkiem najpowszechniej występującym we wszechświecie i stanowiłby rozwiązanie obu tych problemów. Jest to jednak pierwiastek trudny do składowania w temperaturze pokojowej przy zachowaniu gęstości i zwartości wymaganych dla zastosowań mobilnych. Naukowcy zainicjowali projekt FLYHY ("Fluorine substituted high-capacity hydrides for hydrogen storage at low working temperatures") w celu opracowania nowych materiałów i procesów służących do składowania wodoru w stanie stałym. Projekt FLYHY skupił się na modyfikacji materiałów o wysokiej zawartości wodoru przez zastąpienie niektórych atomów wodoru halogenkami (fluorem, chlorem, bromem i jodem) za pomocą skalowalnych komercyjnie procesów obróbki. Celem jest uzyskanie wysokiej gęstości składowania, dużych szybkości załadunku i wyładunku wodoru oraz temperatur pracy porównywalnych z ogniwami paliwowymi (membrana do wymiany protonów (PEM)). Przebadano kilka obiecujących borowodorków, włącznie z borowodorkiem litu (LiBH4) i borowodorkiem wapnia (Ca(BH4)2). Substytucja grup BH4- została poddana ocenie dla różnych halogenków, a powstałe związki określono pod kątem pożądanych właściwości. Zaobserwowano substytucję przez fluor w przypadku reaktywnych wodorków zawierających wapń, lit i sód (RHC) oraz zakładane obniżenie temperatur uwalniania wodoru. Zakłada się, że optymalizacja temperatur reakcji, ciśnień oraz dodatków przyniesie drogi reakcji, które utrzymają wysoką zdolność składowania i stabilność cyklu związków macierzystych. Analiza cyklu życia i porównania kosztów tankowania stanowi argument przemawiający na korzyść składowania wodoru w stanie stałym w porównaniu z konwencjonalnymi technologiami sprężonego lub płynnego gazu z jednym zastrzeżeniem. Surowiec należy pozyskiwać w ilościach hurtowych od dużych dostawców przemysłowych, nie zaś w ilościach mierzonych w gramach od specjalistycznych dostawców chemikaliów. Należy jednak poddać ocenie skutki mniejszej czystości surowca. Projekt FLYHY stanowi ważny postęp w opracowaniu materiałów do składowania wodoru w stanie stałym o wysokich gęstościach składowania, szybkim cyklu wodoru i temperaturach porównywalnych z integracją z ogniwami paliwowymi dla zastosowań mobilnych i stacjonarnych. Potencjał wodoru do zastąpienia paliw kopalnych jako czystego, odnawialnego i bezpiecznego źródła energii może stanowić jeden krok naprzód w kierunku realizacji tego projektu na dużą skalę.
