Исследователи Сахалинского государственного университета (СахГУ) и Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) достигли значимых результатов области водородной энергетики. В рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ они разработали инновационный материал, который способен сделать процесс получения экологически чистого водорода значительно эффективнее и дешевле.
Ученые нашли способ создать материал, который отлично проводит химические реакции (выступает катализатором) и при этом обладает исключительной прочностью, как хорошая сталь. Главная инновация заключается в технологии производства. Варьируя температуру от 1000 до 1200°C, исследователи научились управлять свойствами конечного продукта, сообщили в пресс-службе СахГУ.
Как объяснил руководитель лаборатории Олег Шичалин, это похоже на тонкую настройку инструмента: меняя один параметр, можно добиться принципиально разных результатов.
«Мы получили материал с уникальным балансом свойств, — пояснил ученый. — Мы можем „настроить“ его под конкретную задачу: либо на максимальную химическую активность для ускорения выработки водорода, либо на рекордную прочность для долговечности оборудования. Это открывает широкие перспективы не только в энергетике, но и в создании защитных антикоррозийных покрытий».
В частности, материал, спеченный при более низкой температуре, обладает огромной активной поверхностью и идеально подходит для ускорения реакции выделения водорода. А при максимальной температуре (1200°C) металлокерамика становится невероятно твердой — ее твердость вырастает более чем в три раза, что делает ее идеальной для деталей, работающих в агрессивных средах и под высоким давлением.
«Зеленый» водород сегодня считается топливом будущего — он экологичен и дает много энергии. Но его производство из воды с помощью электричества (электролиз) пока дорогое. Одна из главных причин — нехватка недорогих, эффективных и долговечных материалов для электролизеров. Разработка дальневосточных ученых решает эту проблему.
Созданная металлокерамика позволяет получать отечественные электроды, которые не только работают быстрее зарубежных аналогов, но и служат дольше, выдерживая экстремальные нагрузки. Это прямой шаг к импортозамещению и технологической независимости России в рамках Стратегии развития водородной энергетики.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Исследования проводились в рамках государственного задания Сахалинского государственного университета (№ FEFF-2024-0001), а также темы № FZNS-2023-0003. Ученые использовали современное оборудование Центра коллективного пользования «Междисциплинарный центр в области нанотехнологий и новых функциональных материалов» ДВФУ.
Часть работ по созданию и изучению композитов поддержана соглашением № 075-15-2025-566, направленным на развитие Инженерного центра ДВФУ «Материалы и технологии для Мирового океана и Арктики». Научная значимость разработки подтверждена публикацией в авторитетном международном журнале International Journal of Hydrogen Energy.
