Нещодавно американські вчені знайшли і розробили досить оригінальний і ефективний спосіб отримання водню з води. Для виділення цього газу вони використовували наночастинки кремнію. В результаті водень виділявся з води при кімнатній температурі, нормальному тиску і в достатній кількості для того, щоб заповнити ним стандартний паливний елемент. 
Використання водню як палива - вельми приваблива альтернатива, оскільки його запаси на нашій планеті практично невичерпні. Згадати хоча б той факт, що він входить до складу одного з найпоширеніших на Землі речовин - води. Крім того, при згорянні водню не утворюється токсичних і небезпечних продуктів, здатних завдати шкоди природі. Однак, поки масовий перехід на водневі двигуни мало реальний, оскільки цей газ не так-то просто отримати.
Читайте також: Водневий мопед знецінить нафту
Зокрема, найпростішим способом отримання водню з води є її електроліз, тобто розкладання під дією електрики. Власне кажучи, отримати цінний газ таким способом може кожен школяр, причому навіть не в хімічній лабораторії, а у себе на кухні - досить лише опустити в воду два електроди і подати на них струм. Однак для того, що б за допомогою цього способу зробити стільки газу, скільки необхідно для роботи, наприклад електростанції хоча б добу потрібно витратити жахливу кількість електроенергії - стільки, скільки дана електростанція виробить за три доби.
Втім, електроліз води не є єдиним варіантом отримання водню з даної речовини. Цей газ також виділяється при реакціях вищезгаданої води з деякими речовинами. Наприклад, в 80-х роках минулого століття в СРСР в Ленінградському політехнічному інституті велися роботи по створенню автомобілів, що працюють на водні. І паливо для них отримували в реакторі, де з водою реагував прогрітий до 80-90 ° С магній (його підігрівали за допомогою водяної пари). Випробування установки пройшло успішно, проте потім проект з незрозумілих причин був закритий (швидше за все через закінчення фінансування).
Однак магній все ж не найдешевший метал, вартість його на світовому ринку становить десь 3000 доларів за тонну. Тобто отриманий з його допомогою водень все ж буде дорожче, ніж бензин (при рівних обсягах). Тому вчені почали шукати інші шляхи. Їхню увагу привернув алюміній - це куди більш дешевий метал, та й отримувати його легше, ніж магній. Однак є деяка проблема - він не вступає в реакцію з водою аж до температури в 300 ° С, оскільки взаємодії заважає дуже щільний шар окису, який покриває даний метал.
Однак в 2007 році співробітники Університету Purdue (США) розробили метод виробництва водню з води за допомогою алюмінієвого сплаву з галієм. Останній створює навколо алюмінію плівку, що запобігає його окислення. В результаті реакції створюється водень і оксид алюмінію. Причому водню виділяється достатньо - згідно з розрахунками автомобіль середнього розміру на водневому двигуні з 350 фунтами (то есть158 кг.) Алюмінію на борту може проїхати 560 км. Для міського жителя, як ви розумієте, таких показників цілком достатньо.
Проте, цей спосіб теж не можна назвати оптимальним. По-перше, галій є настільки поширеним і дешевим металом, ніж алюміній, тобто отриманий водень все таки буде дорожче, ніж бензин. По-друге, для реакції все ж потрібна висока температура - отже, двигун потрібно буде постачати додатковою системою охолодження, що призведе до великих витрат енергії на саме його обслуговування. Тому вчені продовжили пошуки реагенту, який міг би так само ефективно взаємодіяти з водою, як магній або сплав алюмінію з галієм, але при цьому не був би дорогим і настільки незручним.
І тут деякі з них згадали, що ще в кінці XХ століття в різних лабораторія проводилися експерименти по взаємодії води і кремнію з метою отримання водню. Тоді вони не привели до серйозного прориву, бо даний елемент реагував в водою повільно і потрібного газу виходило досить мало. Однак таке відбувалося, якщо гранули кремнію були не менш 100 нм в діаметрі. Але що буде, якщо засипати в реактор ще більш дрібні частинки?
І ось недавно група дослідників під керівництвом Марка Свіхарта з Університету штату Нью-Йорк у Буффало (США) вирішили провести досвід з частинками кремнію, чий розмір не перевищував 10 нм. В результаті швидкість реакції різко зросла, і, відповідно водень виділявся з води при кімнатній температурі, нормальному тиску і освітленні в 150 разів швидше, ніж у випадку частинок в 100 нм (і в тисячу разів швидше, ніж при використанні звичайного чистого кремнію). Одержаний газ був досить чистим, з невеликою домішкою водяної пари. Так що коли їм заправили паливний елемент, то той почав нормально працювати. Цікаво, що інші продукти реакції були токсичними - крім водню виходив кисень і кремнієві кислоти.
Так що ж виходить, дешевий спосіб виробництва водню з води нарешті знайдений? На жаль, це не так - хоч кремній і є досить поширеним елементом земної кори, проте виробництво з нього однорідних наночастинок вимагає великої кількості енергії. Однак пан Свіхарт вважає, що розроблену його групою методику все ж можна використовувати для виробництва водню і кисню з води в деяких ситуаціях - коли вода навколо в достатку, а інших джерел енергії немає зовсім.
Читайте також: Екологи відчувають водневий двигун
Наприклад, якщо встановити водневі паливні елементи на підводних човнах, то це збільшить час їх автономного плавання, оскільки не потрібно буде брати багато палива (порошок з наночастинок займає дуже мало місця). А що отримується в результаті реакції кисень теж можна буде використовувати ...
Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"
Але що буде, якщо засипати в реактор ще більш дрібні частинки?Так що ж виходить, дешевий спосіб виробництва водню з води нарешті знайдений?