Hitech logo

Чистая энергия

Мощность энергии топливных элементов удалось увеличить на 50% — до 3000 Вт/кг

TODO:
Георгий Голованов11 октября 2021 г., 10:06

Калифорнийский разработчик HyPoint уже сообщал о трехкратном увеличении плотности энергии водородных топливных элементов для авиации и городского автотранспорта. Теперь, благодаря новой протон-проводящей мембране, изготовленной в сотрудничестве с крупнейшим химическим концерном BASF, мощность элементов повысится на 50%.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Немецкий концерн BASF свыше 150 лет производит всевозможную химию, от красителей и удобрений до пластмасс и взрывчатки. В рамках конгломерата IG Farben в начале XX века в лаборатории BASF была создана первая магнитная лента для звукозаписи. Сейчас это громадная компания со штатом свыше 120 тысяч человек и ежегодными продажами примерно на $70 млрд, пишет New Atlas.

Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу

Разработкой протон-проводящих мембран — ключевого компонента водородных топливных элементов — BASF занимается в течение 15 лет под брендом Celtec. Работают они следующим образом: водород и кислород в газообразной форме находятся по обе стороны от мембраны, которая пропускает только отдельные, положительно заряженные ионы водорода. Платиновый катализатор с водородной стороны расщепляет каждую молекулу H2 на два протона и два электрона. Протоны проходят сквозь мембрану, встречаясь с электронами, которые были пропущены через электроцепь, выработав ток. Затем электроны, протоны и кислород объединяются и создают воду.

Новая мембрана BASF способна работать при более высоких температурах и давлении, чем прежние версии, а также обладает большей механической прочностью. HyPoint, со своей стороны, разрабатывает уникальную топливную ячейку с турбовоздушным охлаждением, которая отличается от традиционных более высокими температурой и давлением — так протоны проходят сквозь мембрану быстрее, создавая больше энергии.

При такой выходящей мощности топливный элемент получился легче, чем другие предложения на рынке, в частности, из-за того, что не требует охладительного оборудования. Это особенно ценно для чистой авиации и наземного транспорта.

Разработчики рассчитывают добиться во время испытаний прироста удельной мощности на 50% — то есть свыше 3000 Вт/кг — по сравнению с обычным элементом HyPoint. Также новые мембраны будут более устойчивыми к примесям в водородном топливе.

Партнеры планируют завершить испытания и выпустить новый топливный элемент к 2024 году.

Словенский авиапроизводитель Pipistrel намерен вывести на рынок до конца десятилетия экологически чистый самолет, рассчитанный на перелеты с 20 пассажирами. Воздушно судно будет построено на базе существующего прототипа Pipistrel Miniliner, который будет использовать водородные топливные элементы и уже проходит первые испытания.