Новая мембрана поможет увеличить емкость водородных топливных элементов на 50%
Одна из старейших химических компаний создала перспективную мембрану, которая поможет увеличить емкость топливных элементов на 50% и сделать их пригодными для экологически чистой авиации и электромобилей
BASF также уже около 15 лет производит протонопроводящие мембраны под торговой маркой Celtec. Протонообменные мембраны являются ключевым компонентом водородных топливных элементов — перспективных экологичных источников тока, которые могут использоваться в автомобилях и авиации.
Принцип их работы довольно прост: газы водород (H2) и кислород (O2) поступают в разные части топливного элемента, разделенные мембраной, которая предназначена для пропускания только отдельных положительно заряженных ионов водорода — протонов. Платиновый катализатор со стороны водорода расщепляет каждую молекулу H2 на два протона H+ и два электрона. Протоны движутся через мембрану в сторону кислорода, и электроны встречаются с ними там после прохождения через электрическую цепь, создавая ток. Электроны, протоны и кислород затем соединяются на другой стороне, образуя воду.
BASF разработала новую мембрану, способную работать при более высоких температурах и давлениях, чем раньше, с более сильными механическими свойствами. HyPoint, со своей стороны, разрабатывает уникальный топливный элемент с воздушным охлаждением с турбиной, который отличается от традиционных конструкций именно тем, что использует более высокие температуры и создает давление в системе, чтобы быстрее пропускать больше протонов через мембрану и создавать в результате больше энергии.
При заданной выходной мощности, по словам HyPoint, устройство намного легче других топливных элементов, представленных на рынке, отчасти потому, что он не требует охлаждения. Это делает его особенно привлекательным для использования в электрических самолетах. По словам представителей компании, новый элемент также работает в четыре раза дольше и не нуждается в водороде высокой чистоты.
Ожидается, что при помощи новой мембраны компании удастся увеличить емкость элемента до 3000 Вт/кг. В продажу такие агрегаты поступят не раньше 2024 года — такие прогнозы дает HyPoint.
