Урок 59

Энергия будущего

Водород — топливо чистое

Водород при сгорании даёт только воду — никакого углекислого газа:

2H₂ + O₂ → 2H₂O + энергия

В топливном элементе эта реакция «работает» тихо и без дыма, превращаясь в электричество. Водородные автобусы и грузовики уже ездят по улицам.

Водород пробуют и там, где аккумуляторы слишком тяжелы: бак с H₂ легче груза батарей. Недостаток один — сам водород пока добывают чаще из природного газа.

Литий-ионные аккумуляторы

В смартфонах и электроавтомобилях — литий-ионные батареи. При зарядке ионы Li⁺ прячутся в электроды, при разрядке бегут обратно, отдавая ток:

Li⁺ бегут туда при зарядке, обратно — при разрядке

Это обратимая электрохимия (урок 34) в миниатюре.

Солнце и кремний

Солнечные панели делают из кремния — того самого из урока 28. Кванты света выбивают электроны из атомов, и возникает ток:

фотон + Si → ток

Новый атомный «кремниевый век» начался с химии и физики полупроводников.

Будущее за химией хранения

Солнце и ветер дают энергию непостоянно — главная задача современности научиться её запасать. Аккумуляторы, водород и новые материалы — поле работы молодых химиков:

Вся зелёная энергетика стоит на химии: панели из кремния, батареи из лития, топливо из водорода. Решить проблему энергии — значит решить её химией.

← Урок 58 Дальше → Великие химики