Производство водородных двигателей удешевят в ЮФУ

Топливные элементы рассматриваются как перспективная экологичная замена традиционным двигателям внутреннего сгорания(ДВС), поскольку они выделяют только воду. Среди их достоинств — нулевые вредные выбросы, быстрая заправка и большой запас хода. Тем не менее, широкое внедрение такой технологии сдерживается высокими затратами, а также трудностями безопасного производства и хранения водорода. Для решения этих проблем необходимы эффективные катализаторы, повышающие коэффициент полезного действия (КПД) топливных элементов.

«Наш проект в первую очередь направлен на повышение активности, стабильности и универсальности катализаторов, возможное снижение стоимости за счет использования нескольких различных металлов — это приятный для потребителя эффект. А основной задачей работы является получение наночастиц из нескольких металлов со структурой сплава. Главной особенностью подхода является число таких компонентов, поскольку при использовании 5 и более металлов возникают дополнительные эффекты, что определило специальное название таких сплавов – «высокоэнтропийные» (ВЭС)», - рассказал руководитель исследования, ведущий научный сотрудник научно-образовательного центра ЮФУ «Химия и физика функциональных и наноструктурных неорганических материалов» Сергей Беленов.

Разрабатываемые наночастицы состоят из пяти и более металлов, включая металлы платиновой группы. Благодаря тому, что дорогую платину удастся «разбавить», разработка может стать доступнее в производстве, но все же главная особенность, как отмечает ученый, в повышенной стабильности и активности, что критически важно для катализаторов, работающих в агрессивных средах.

Основной практической целью проекта является снижение содержания дорогих металлов, например, платины, в ключевых компонентах для водородной энергетики. Это может сделать производство топливных элементов для транспорта, беспилотных летательных аппаратов или стационарных генераторов электричества более доступным.

Как отмечает ученый, в ближайшие 4–5 лет технология производства катализаторов уже может быть запатентована. Она позволит выпускать первые коммерческие партии и получить подтверждение, что эти катализаторы эффективно работают — например, в топливных элементах для беспилотников.