Jauns alumīnija sakausējums var mainīt dzinējus uz visiem laikiem

Lai automašīnu dzinēji izmantotu 100% ūdeņradi kā degvielu, tiem nepieciešams materiāls, kas spēj izturēt ārkārtīgi augstu temperatūru un ir ļoti izturīgs. Zinātnieki ir izveidojuši sarežģītu, koncentrētu alumīnija un niķeļa sakausējumu, kas atbilst šīm prasībām. Pētījuma rezultāti publicēti žurnālā Materials Today, ziņo Popular Mechanics.

Globālās sasilšanas un siltumnīcefekta gāzu emisiju pieauguma apstākļos pasaulei ir nepieciešami jauni, tīri enerģijas avoti. Viens no vadošajiem kandidātiem šajā jomā ir ūdeņraža enerģija.

Degvielas elementu elektriskie transportlīdzekļi ražo tikai ūdens tvaikus un siltu gaisu. Taču uzņēmumi visā pasaulē vēlas radīt dzinējus, kas kā degvielu izmanto 100% ūdeņradi.

Lai gan ūdeņradis šķiet ideāls enerģijas avots, tam ir lielas problēmas, jo īpaši augstā degšanas temperatūra, kas svārstās no 600 līdz 1500 grādiem pēc Celsija. Tas nozīmē, ka jebkurai ūdeņraža dzinēja sastāvdaļai jāspēj izturēt tik augstu temperatūru un jābūt izturīgai pret koroziju.

Pētījuma autori uzskata, ka radītais jaunais alumīnija un niķeļa sakausējums kļūs par nākotnes ūdeņraža dzinēju galveno sastāvdaļu. Jauno komplekso koncentrēto sakausējumu sauc par AlCrTiVNi5.

Pēc zinātnieku domām, neviens iepriekšējais sakausējums ūdeņraža dzinēju metāla pārklājumu sastāvā nespēja izturēt 100% ūdeņraža sadegšanu un tika iznīcināts. Tāpēc autori pētīja daudz dažādu sakausējumu, lai izveidotu tādu, kam būtu lielāka izturība un izturība.

Izmantojot modelēšanu, zinātnieki apvienoja dažādus sakausējumus un beidzot nāca klajā ar AlCrTiVNi5. Lai gan simulācijas parādīja šī sakausējuma unikālās īpašības, reālās pasaules testēšana pierādīja, ka tas ir daudz pārāks par esošajiem sakausējumiem augstas temperatūras vidē.

Kā parādīja eksperiments, ja citi sakausējumi varēja izturēt maksimāli 24 stundas, tad AlCrTiVNi5 nesabruka un turpināja pastāvēt. Pēc zinātnieku domām, materiāls tika karsēts līdz 900 grādiem pēc Celsija 100 stundas un tas izdzīvoja.

Jau zināms, ka daži uzņēmumi gatavojas savās automašīnās ieviest ūdeņraža dzinējus, kuros līdz 2026. gadam būs 100% ūdeņradis bez piemaisījumiem. Tāpēc jaunais sakausējums vien nemainīs ūdeņraža enerģiju, taču tas būtiski uzlabos jauno dzinēju iespējas.