Ученые из Института общей и неорганической химии РАН в сотрудничестве с коллегами из других научных центров создали уникальный материал для особых мембран, используемых в водородных аккумуляторах. Для создания чистых и долговечных источников энергии – это ключевой этап.
Суть проблемы
Водород – один из самых перспективных источников чистой энергии. В отличие от бензина и угля, при его использовании выделяется только вода и тепло. Однако до сих пор технологии хранения и преобразования водорода остаются дорогими и несовершенными.
Ключевая деталь водородных аккумуляторов – протонообменная мембрана. Она пропускает протоны, но задерживает электроны. Как итог, вырабатывается электричество. Проблема в том, что существующие мембраны теряют эффективность при низкой влажности и быстро изнашиваются.
Уникальность
Российские ученые модифицировали известный полимер Aquivion, добавив в него наночастицы кремнезема и специальную соль (цезиевую соль фосфорновольфрамовой кислоты). Результат впечатлил, в итоге мембрана стала:
- в 1,5 раза мощнее при влажности 50%;
- в 4–5 раз эффективнее при влажности 30%;
- более устойчивой к перепадам влажности.
В результате тестов полученная мембрана превзошла аналоги по мощности и по механической стабильности.
Сроки внедрения
Пока технология находится на стадии лабораторных испытаний. Ученые продолжают работу, чтобы сделать материал еще более эффективным и подготовить его к массовому производству. Но уже известно, что разработку применят в водородном транспорте, робототехнике и в резервных источниках энергии.
Экопоезд и другие перспективы
Осенью текущего года в России планируется завершение прототипа первого отечественного поезда, топливом для которого станет водород. Его введут в эксплуатацию на Сахалине через два года.
А еще через 10 лет в стране будет эксплуатироваться около десяти подобных поездов. «Чистый» ж/д транспорт будет отличаться меньшим весом, увеличенной скоростью, сниженной стоимостью и большей экологичностью.
В ближайшем будущем в России возможно появление водородных беспилотников, ракет и даже аэротакси.
Россия занимает пятое место в мире по производству водорода – 7% от общего объема. Лидеры в отрасли: КНР, США, Евросоюз и Индия. В нашей стране развитие водородной энергетики регламентируется «дорожной картой» до 2030 года. Это совместный проект Правительства, Газпрома и Росатома.
Также подписывайтесь на обновления Производства.рф во Вконтакте, Одноклассниках, Телеграме и Дзене.