жидкий натрий

Автопроизводители пытаются заменить литий в аккумуляторах электрокаров

Производство лития для литиево-ионных аккумуляторов в мире явно не догоняет производство электрокаров, являясь к тому же дорогим и экологически грязным процессом. Автопроизводители предлагают альтернативу.

Китайское совместное предприятие, в котором участвует "Volkswagen", представило автомобиль, в аккумуляторах которого вместо дорогого и дефицитного лития используется дешёвый и распространенный натрий. Насколько перспективной может быть эта разработка?

Автомобиль бренда "Sehol", который принадлежит совместному китайскому предприятию по производству электромобилей "Volkswagen Anhui" и "JAC Motors" – это небольшой автомобиль, вроде малолитражки. Его главная особенность – это натриево-ионная батарея от производителя аккумуляторов "Hina Battery". Тестовый образец имеет запас хода в 250 километров. Вроде, немного, но для города вполне достаточно. Конечно, натрий-ионные батареи имеют меньшую ёмкость. Зато компоненты для них в 50 раз дешевле и экологичнее. И при этом натрий, в отличие от лития можно добывать в избытке из простой морской воды или каменной соли. Это направление, которым в последние годы занимаются многие крупные производители и в разной степени все они добились того или иного успеха, говорит главный редактор журнала "За рулём" Максим Кадаков:

«Натрий-ионными аккумуляторами серьёзно занимаются в Корее, несколько компаний занимаются этим в Китае. Натриевые аккумуляторы интересны. Прежде всего, более доступным и более дешёвым сырьём. Натрий дешевле лития раз в 50 или 100. Кроме того натриевые батареи терпимее относятся к полному разряду "до нуля" и лучше переносят низкие температуры. В чём натриевые батареи проигрывают пока: во-первых, в не доведённости технологий, потому что опытные образцы – это ещё не серийное производство, во-вторых, меньшей ёмкостью – примерно в два раза, чем у литий-ионных того же размера. Разработок много, но путь от опытных образцов до серийного производства непредсказуем».

В среднем для автомобильного аккумулятора надо как минимум десятькилограмм чистого лития. После пандемийного спада цена на него стала резко расти и достигала к началу нынешнего года 80 тысяч долларов за тонну. И хотя после этого она несколько снизилась, всё большая зависимость от этого металла у многих вызывает тревогу.

Кроме того, производство лития – вещь мягко говоря, небезупречная с экологической точки зрения. Незадолго до Нового года руководитель литиевых операций американской химкомпании "Albemarle Corp". Эрик Норрис в интервью "Financial Times" выразил уверенность, что цены на литий будут оставаться на высоком уровне, а спрос на него расти со скоростью дополнительные 200 тысяч тонн каждый год. То есть, исходя из нынешней динамики, к 2040 году производство лития потребуется увеличить в 40 раз. Все осознают, что это тупиковый путь, говорит автоэксперт Артём Бобцов:

«На сегодняшний момент, в стоимости электромобиля, стоимость батареи составляет до 40%. Конечно, все производители хотели бы этот компонент удешевить. Не все продвинулись в этом направлении. "Toyota" много экспериментировала с водородной технологией, но не смогла её достаточно удешевить для того, чтобы сделать водородные автомобили по более привлекательной цене, и была вынуждена вернуться полностью к электротяге. Многие производители экспериментировали с графеновыми батареями, но они получаются дороже, чем обычные литиевые. Пока все продолжают использовать литиевую технологию, хотя все понимают, что она конечна, потому, что заявляемые объемы производства электромобилей на ближайшие десять лет существенно превосходят возможности по добыче этого металла».

Всего по данным "Геологической службы" США, разведанные запасы лития в мире составляют порядка 86 миллионов тонн. По его добыче лидируют Австралия, Чили и Аргентина. Также запасы обнаружены в Боливии, Китае, Афганистане. В России 50% запасов лития сосредоточено в редкометалльных месторождениях в Мурманской области.

Больше всего складывающаяся ситуация тревожит Европу, которая приняла решение полностью прекратить продажи автомобилей с двигателями внутреннего сгорания уже в 2035 году. И это при том, что собственной добычи лития у неё пока нет. Существуют, правда, планы по достаточно скромному его производству во Франции и еще более расплывчатые – в Португалии, где предполагаются его значительные залежи. Но, хотя это пока ещё лишь планы, они уже встречают ожесточенные протесты экологов.

Источник:  "BFM.ru", Андрей Жвирблис.

Химику удочки не нужны

Ацетат натрия и вода

ссылка на гифку

Марганцовка(перманганат калия) и глицерин

ссылка на гифку

Билл Гейтс поддержал проект ядерного реактора нового поколения Natrium

Этот реактор объединяет в себе процесс выработки и хранения энергии. Технология Natrium — это натриевый реактор на быстрых нейтронах с системой хранения энергии из расплавленной соли. Где в качестве теплоносителя вместо воды используется высокотемпературный жидкий натрий, что даёт огромный диапазон температур 785 Кельвина между его твердым и газообразным состояниями; температура воды составляет всего 100 кельвинов, поэтому для того, чтобы обрабатывать большее количество тепловой энергии, необходимо повышать давление.

Китайцы научились управлять жидким металлом

ГЛЫБЫ С ЖИВОТНЫМИ

До берега охотнице оставалось всего полметра. Почему плутовке не удалось выйти на сушу, остаётся загадкой. Ведь лисы прекрасно приспособлены к суровым условиям северных широт. Предполагают, что животное зацепилась за что-то на дне. Но есть теория, которая может пролить свет на оба феномена.

Животное замерзает за считанные секунды, даже не успев осознать, что произошло. Скорее всего, это и случилось с бедняжкой из Норвегии. Лиса просто зашла в воду, а выйти из неё она уже не смогла. Это же, скорее всего, происходит и с другими животными, которые превратились в ледяные глыбы.

Китайцы создали робота из жидкого металла

Ученые из Университета Циньхуа (КНР) сконструировали уникальный самодвижущийся мотор из жидкого металла

Химический состав устройства довольно прост — это сплав галлия с индием и оловом. Если поместить его в раствор гидроксида натрия или в обычный соляной раствор, добавив туда алюминиевую стружку, выполняющую роль «топлива», капля начинает двигаться. При этом она будет способна перемещаться по прямой в течение часа и даже преодолевать препятствия, словно жидкий Терминатор из легендарного блокбастера.

Мотор способен деформироваться, принимая форму в зависимости от конфигурации окружающего пространства, в которых он находится. В движение его приводит зарядовый дисбаланс, из-за которого возникает перепад давления между передним и задним краем капли, что толкает ее вперед. При реакции алюминия с гидроксидом натрия выделяются пузырьки водорода, которые придают роботу дополнительное ускорение.

Если удерживать каплю в неподвижном положении в электрическом поле, она превращается в насос, прокачивающий до 50 миллилитров воды в секунду. Пекинские ученые намерены продолжать эксперименты с жидким металлом, считая, что его можно использовать в тонких трубопроводах в качестве транспорта или для мониторинга условий окружающей среды.

Китайские ученые сделали двигатель для роботов из жидкого металла в стиле "Терминатора"

Если речь заходит о жидком металле и о предметах из него, способных менять свою форму, первое, что приходит на ум - это изображение робота-убийцы Т1000 из научно-фантастического боевика "Терминатор 2: Судный день". И если подобные роботы появятся в далеком или недалеком будущем, то для этого на свет должно появиться что-то, что будет приводить их в действие, своего рода двигатель, сделанный из того же жидкого металла. Нечто подобное продемонстрировали китайские ученые из университета Цинхуа (Tsinghua University), "прирученная" ими капля жидкого металла способна самостоятельно передвигаться по поверхности, покрытой специальным жидким составом и изменять при этом свою форму, проходя, к примеру, через узкие проходы.

И хотя этой капле еще очень и очень далеко до способностей изменять форму как робот-морф, у этой технологии уже сейчас просматривается масса различных применений, при помощи таких капель можно будет организовать доставку чего-либо куда-либо, к примеру, лекарственных препаратов по системе кровеносных сосудов живого организма.

Основу состава жидкого металла составляет галлий, который становится жидким при температуре в 30 градусов Цельсия, индий и олово. Получив равномерный расплав этих металлов, ученые добавили в него небольшую часть алюминия и "посадили" каплю на поверхность покрытую раствором гидроокиси натрия, хотя можно было обойтись и просто соленой водой. Алюминий вступил в химическую реакцию с раствором, в результате которой начали возникать крошечные пузыри, которые заставили двигаться вперед каплю жидкого металла.

Сила тяги такого необычного химического двигателя была увеличена за счет неравномерности распределения электрических зарядов между передней и задней частью капли. А причиной возникновения неравномерности и являлся крошечный кусочек алюминия, который является своего рода топливом для этого двигателя, и если он попадал на кромку капли, неравномерность электрических зарядов увеличивалась настолько, что капля начинала двигаться.

Капля жидкого металла была помещена на поверхность со сделанными на ней каналами и в этих условиях капля двигалась всегда по определенному пути. Этот эффект ученые использовали для создания мини-насоса, поршнем которого и выступала капля жидкого металла. Энергии капли-двигателя-поршня хватало не только для обеспечения движения самой капли, но и для того, чтобы перекачивать около 50 миллилитров воды в секунду.

Все эти эксперименты были проведены китайскими учеными в рамках исследовательской программы, целью которой является создание роботов, которые могут изменять свою форму и передвигаться самостоятельно. А станет ли когда-нибудь в будущем эта капля прототипом бесчувственного робота-убийцы, может показать только время.