Новосибирские ученые разработали нанокомпозиты для водородной энергетики

Ученые Института катализа СО РАН разработали нанокомпозитные катализаторы с высокой подвижностью кислорода на основе искусственных минералов со структурой флюорита, перовскита и шпинели.

— Созданные трехслойные нанокомпозиты работают как мембрана. Верхний слой — газоплотный, он пропускает только избранные газы, например, кислород. Нижний слой — газопроницаемый, который проводит любые газы за счет крупнопористой структуры. Промежуточный слой соединяет верхний и нижний, — поясняет старший научный сотрудник отдела гетерогенного катализа Института катализа СО РАН Михаил Симонов.

Мембраны могут использоваться как отдельно, так и в твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ). Это устройства для прямого преобразования химической энергии в электрическую с высоким КПД до 60%, и содержат в себе катод, анод и мембрану между ними.

В качестве топлива для ТОТЭ проще всего использовать водород. В основном в промышленности он производится из метана. Это сложный и многостадийный процесс, который можно значительно упростить с применением мембранных реакторов.

— Суть мембранного реактора состоит в том, что в одном пространстве располагается и каталитический реактор, и протонпроводящая мембрана. Метан с водяным паром подаётся на катализатор, превращается в синтез-газ, который очищается от примесей на мембране до чистого водорода. Этот водород затем можно использовать как энергоноситель для ТОТЭ, — говорит ученый.

Преимущество созданных в Институте катализа мембран — более низкая цена по сравнению с аналогами. Традиционно протонпроводящие мембраны представляют собой пленку из палладия. Разработанные нанокомпозиты значительно дешевле палладиевых, но не уступают им в проводимости водорода в единицу времени.

По словам Михаила Симонова, в мире постоянно ищут новые материалы для ТОТЭ. Цель поисков — снизить температуру работы элементов, так как чем ниже температура, тем дольше срок службы, а значит и стоимость. Материалы, которые разработали в Институте катализа, прошли пилотные испытания за границей и доказали свою перспективность.

 

Ранее редакция сообщала о том, что 22 научные организации Новосибирской области получат более 2 млрд рублей по грантам. 

Юлия Данилова

Recent Posts

334 пожара потушили на прошлой неделе в Новосибирской области

Больше всего выездов было на горение сухой растительности и мусора.

22 минуты ago

ПСБ поддержал в Новосибирске Международный полумарафон «ЗаБег.РФ»

Участники из России и зарубежья вышли на синхронный старт в 9:00 по московскому времени вне…

36 минут ago

ВТБ за первый квартал выдал 12 млрд рублей розничных кредитов в Новосибирской области

В апреле спрос клиентов на кредиты продолжил рост. По оценке кредитной организации, к лету положительная…

41 минута ago

Синоптики пообещали похолодание в Новосибирске до конца недели

С понедельника по пятницу столбик термометра покажет от 17 до 23°C.

58 минут ago