BASF, Германия, совместно с компанией HyPoint, специализирующейся на водородных топливных элементах, разработала мембрану, которая позволит увеличить мощность топливных элементов на 50%.
Ранее HyPoint уже разрабатывала топливные элементы для авиации. По словам разработчиков, новые устройства будут в три раза мощнее своих аналогов. А новая мембрана, разработанная в сотрудничестве с BASF, увеличит плотность энергии еще на 50%.
Известно, что протонпроводящие мембраны являются важным компонентом водородных топливных элементов. Для их создания водород (H2) и кислород (O2) помещают по обе стороны мембраны, которая предназначена для пропускания только одиночных положительно заряженных протонов водорода. Затем платиновый катализатор расщепляет каждую молекулу H2 на два протона H+ и два электрона.
Протоны перемещаются через мембрану к кислороду, а электроны, пройдя через электрическую цепь, сталкиваются с ними, создавая ток. Электроны, протоны и кислород затем соединяются на другой стороне, образуя воду.
HyPoint разрабатывает уникальный топливный элемент с воздушным охлаждением и турбокомпрессором, который отличается от классических конструкций использованием более высоких температур и давления для стремительного перемещения большого количества протонов через мембрану. При этом вырабатывается больше энергии.
Разработчики утверждают, что новый топливный элемент намного легче своих предшественников при заданной мощности, главным образом, потому, что он не требует охлаждающих устройств. По мнению создателей, его можно использовать в самолетах с нулевым уровнем выбросов.
В рамках нового исследования компании объединили свои усилия для тестирования и разработки новой мембраны: ее выходная мощность достигнет 3 000 Вт/кг, что на 50% больше, чем у аналогичных систем. Она может работать при более высоких температурах и давлениях, чем раньше, и обладает лучшими механическими характеристиками.
