Перспективы применения алюминия в производстве альтернативного топлива
Непрерывное подорожание традиционных горючих материалов вынуждает ученых всего мира разрабатывать новые виды топлива.
В числе рассматриваемых научным сообществом концептов — водород, ядерные источники энергии, однако наиболее перспективным решением «топливной проблемы» сегодня представляется использование так называемых энергоаккумулирующих веществ (ЭАВ) с хемотермическим эффектом. Топливо, полученное при переработке таких веществ, называют альтернативным, и речь здесь идет не только об альтернативе традиционному горючему как таковому, но и об альтернативе веществам, загрязняющим атмосферу. Не случайно ЭАВ называют еще естественным горючим — к этой категории причисляют все простые вещества, которые в ходе окисления выделяют энергию: водород, алюминий, бор, кремний. Если на заре альтернативной энергетики предпочтение отдавалось водороду, то сегодня в центре внимания — алюминий.
Подлодка на алюминиевой проволочке
Идея использовать в качестве топлива различные металлы не нова — космическая эпоха привнесла в энергетику множество оригинальных и действенных «рецептов» горючего. Некоторые из них были описаны в трудах Ф.А. Цандера, создателя первых ракетных двигателей. В числе прочих металлов он выделил алюминий — вещество, которое выделяет при горении очень много энергии. Правда, «довести до ума» саму технологию создания алюминиевого топлива Цандер не успел.
Тем не менее, концепция заинтересовала инженеров подводных кораблей. Так, известен проект некоего Иванова, который разработал систему двигателей, работающих на… алюминиевой проволочке. С катушки алюминий попадал в горелку, где расплавлялся и разбрызгивался в блоке с кислородом. Сгорание расплавленного алюминия обеспечивало подводную лодку необходимой энергией. Тем не менее, и этот концепт не был реализован — использование атомных реакторов показалось конструкторам подлодок более рациональным.
Нано-алюминий — новое топливо
В эпоху нанотехнологий подходы к созданию альтернативного топлива несколько изменились. Перед исследователями встала задача не только разработать состав нового эффективного, экологически чистого и доступного топлива, но и предложить технологию, позволяющую получать его быстро и с минимальными затратами. Среди наиболее перспективных вариантов решения этой задачи можно выделить использование нанопорошка алюминия — частиц металла диаметром около 100 нм. Данное сырье получают в результате электрического взрыва алюминиевого проводника.
Нанопорошок алюминия имеет целый ряд преимуществ перед другими видами топлива: высокая энергоемкость, экологичность, безопасность хранения, относительная легкость производства. Предполагается, что данный вид топлива может стать выгодной альтернативой нефтепродуктам.