В основе инновации ученых из Университета Магдебурга — замкнутый энергетический цикл на аргоне: смесь водорода, кислорода и аргона. Водород служит источником энергии, кислород обеспечивает реакцию, а химически инертный аргон выступает носителем и помогает создать более управляемые условия внутри двигателя. Таким образом, повышает стабильность и эффективность системы.

После каждого цикла продукты сгорания не выбрасываются, а охлаждаются и возвращаются в камеру. Удаляются только специфические побочные продукты, а отработанный газообразный водород отделяется и переходит в жидкое состояние. Благодаря этому система не производит традиционных выхлопных газов.

По словам Германа Роттенгрубера, такой подход особенно важен для применений, где двигатели должны работать под высокой нагрузкой в течение длительного времени, быть исключительно надежными и выдавать значительную мощность. Испытания на стенде подтвердили: двигатель сочетает высокую мощность с КПД свыше 60% — это сопоставимо с лучшими образцами дизельных агрегатов.

По оценке команды, замкнутая конструкция может быть более экономичной в реальной эксплуатации, чем водородный двигатель открытого цикла. Это делает технологию интересной для секторов, где аккумуляторы не подходят в качестве решения для электротранспорта из-за высокой массы, ограничений дальности и инфраструктуры станций зарядки.

Особый интерес к разработке уже проявили производители морских двигательных установок. Поскольку давление на судоходство с целью внедрения климатически нейтральных решений к 2050 году растет, замкнутый водородный цикл выглядит как реалистичный ответ, пишет IE.

Есть у концепции и ограничения: уиз-за ограничений на впрыск водорода удельная мощности пока не высока, кроме того, в системе может накапливаться углекислый газ, что требует дальнейших исследований. Тем не менее, как подчеркнул Роттенгрубер, при дальнейшем развитии технологии ее высокая эффективность и отсутствие выхлопа могут с лихвой компенсировать техническую сложность.

Южнокорейские ученые разработали недавно тройной платиновый катализатор для водородных топливных элементов, который одновременно повышает их производительность и долговечность. Материал на основе платины, кобальта и марганца показал более чем десятикратный рост активности по сравнению с коммерческими аналогами.