Учёные Института сильноточной электроники СО РАН совместно с учёными Томского политехнического университета создадут генераторы, которые вырабатывают электричество из водорода и кислорода. До конца 2015 года планируется поставить первый прибор на испытания в «Газпром», говорится в сообщении пресс-службы инновационных организаций, с которым 13 ноября ознакомился корреспондент Сиб.фм.
«К концу 2015 года совместно с коллегами из Томского политехнического университета мы должны сделать батареи топливных элементов мощностью несколько киловатт, которые планируется использовать в автономных энергоустановках для объектов «Газпрома», — рассказал агентству руководитель проекта, доцент кафедры водородной энергетики и плазменных технологий ТПУ Андрей Соловьёв.
Генераторы основаны на принципе преобразования химической энергии в электрическую за счёт реакции водорода и кислорода. Топливный элемент состоит из плотного слоя керамического электролита, к которому с двух сторон прилегают пористые анод и катод, также керамические. На катод подаётся воздух из атмосферы, на анод — водород, полученный из топлива (природного газа или биогаза). При взаимодействии ионов кислорода с водородом образуется электрическая энергия и вода.
Одна топливная ячейка вырабатывает всего несколько ватт электроэнергии. Поэтому мощность топливного элемента определяется числом и площадью топливных ячеек в батарее.
Подобные устройства уже используются за границей, однако учёные ТПУ обещают повысить КПД и сделать получение энергии более дешёвым.
«За счёт прямого преобразования химической энергии в электрическую, без промежуточных стадий её превращения в тепловую и механическую, КПД такого элемента может достигать 60 процентов, тогда как для обычной электростанции это порядка 30 процентов. Кроме того, в твёрдооксидных топливных элементах выделяется тепло, использование которого может повысить суммарный КПД до 80 процентов, — пояснил Соловьёв.
Топливные элементы работают при высоких температурах — около 800 градусов Цельсия, однако не требуют дорогих платиновых катализаторов, как низкотемпературные генераторы. Высокая температура поддерживается за счёт тепла, выделяемого в ходе самой реакции.
Как рассказал Соловьёв, новизна разработки состоит ещё и в том, что в качестве механической основы топливного элемента предложен обладающий высокой стойкостью никель-алюминиевый сплав. Метод, используемый томскими учёными, очень высокопроизводительный и энергоэффективный, ранее его никто не использовал для изготовления топливных элементов.
К достоинствам топливных элементов на водороде относятся экологичность и возможность применения в труднодоступных районах (не оснащённых линиями электропередач). Генераторы можно использовать в любых целях: от зарядки гаджетов до энергообеспечения космических станций.
В настоящий момент учёные ТПУ также работают над технологией, позволяющей преобразовывать твёрдое топливо в экологичный газ.
Подпишитесь на нас в Telegram
