Исследователи из Корейского института науки и технологий (KIST) разработали новый способ производства топливных элементов, которые могут генерировать на 40 процентов больше энергии, чем обычные элементы того же размера, что делает их идеальными для дронов и городских летательных аппаратов, заявили они в четверг.
Топливные элементы являются чистым источником электроэнергии. Они генерируют электричество за счет электрохимической реакции водорода с кислородом, производя тепло и воду в качестве побочных продуктов. Но они еще не являются основным источником энергии из-за их высокой стоимости и ограниченной долговечности, которая снижается из-за воды, образующейся внутри них при длительной эксплуатации.
Исследователи заявили, что для увеличения срока службы топливного элемента они разработали новый процесс компоновки компонентов для работы топливного элемента в трехмерном виде, в отличие от обычно используемой двухмерной плоской структуры. Они обнаружили, что трещины из-за растяжения в электродном слое действуют как каналы для эффективного удаления избыточной воды, которая может ухудшить производительность.
«Мы ожидаем положительного влияния на долговечность топливного элемента благодаря улучшенным возможностям структурированного электрода по управлению водой», — сказал профессор Ю Сон Чжон, главный научный сотрудник центра исследований водородных топливных элементов в KIST.
По словам Ю, новый топливный элемент также более эффективен — он генерирует более высокое напряжение при том же токе по сравнению с обычными элементами.
Он сказал, что усовершенствования могут поддержать разработку бортовых транспортных устройств, которые часто требуют устойчивой высокой мощности.
«Обеспечивая надежное производство электроэнергии, повышенную эффективность и повышенную долговечность, новая технология топливных элементов может способствовать дальнейшему прогрессу в разработке систем воздушной мобильности, включая дроны и городские воздушные транспортные средства».
«Интегрируя эти передовые топливные элементы в транспорт, мы можем ускорить внедрение экологически чистых транспортных решений и сократить выбросы углерода, способствуя устойчивому и экологически сознательному будущему», — сказал он.
Он добавил, что команда планирует сотрудничать с коммерческими партнерами, чтобы вывести технологию на рынок.
Он сказал, что эта технология может также способствовать коммерциализации электромобилей на водородных топливных элементах, что соответствует плану правительства по переходу на экологически чистую энергию.
В качестве шага по сокращению выбросов парниковых газов от общественного транспорта столичное правительство Сеула планирует к 2030 году заменить все 450 дизельных автобусов в аэропорту электромобилями на водородных топливных элементах.
Администрация Юна разработала план, направленный на расширение спроса на водород, создание глобальной сети поставок и реализацию производства электроэнергии на основе двойного топлива, состоящего из 50 процентов водорода и 20 процентов аммиака, с подготовкой необходимых технологий к 2027 году и их внедрением в следующем году.
Правительство ожидало, что количество водородных транспортных средств вырастет с 19 000 в 2021 году до 30 000 к 2030 году. По прогнозам, к 2036 году производство водородной электроэнергии будет составлять более 7 процентов национального производства, в то время как в 2021 году оно произвело только 767 мегаватт.
«Ожидается, что при поддержке правительства Кореи через 5–10 лет водородная инфраструктура будет значительно улучшена и станет более доступной для населения», — сказал Ю.
«Это положительное развитие событий создаст благоприятную среду для широкого внедрения топливных элементов, которые могут стать основным источником экологически чистой энергии».
Ученый сказал, что его команда продолжит совершенствовать технологию трехмерной структуры электродов, чтобы уменьшить количество используемого катализатора и еще больше повысить долговечность, основываясь на своих выводах, опубликованных в рецензируемом журнале Advanced Materials.
Источник: https://www.koreatimes.co.kr/www/tech/2023/08/133_356366.html
Свежие комментарии