AkbInfo.ru
информационный сайт об аккумуляторах
Вконтакте Facebook Twitter Канал Youtube
Сервис подбора стартерных аккумуляторов по марке автомобиля

Алексей Прохоров
7 февраля 2022, Понедельник в 07:23:15
0
комментариев

Учёные разработали новые полимерные топливные элементы

Недавно учёные Лос-Аламосской национальной лаборатории США разработали новые полимерные топливные элементы, которые могут работать при температуре от 80 до 160 градусов Цельсия. Они имеют более высокую номинальную удельную мощность, чем у современных моделей топливных элементов. Таким образом, учёные заявляют о преодолении давней проблемы перегрева. Она является одним из наиболее существенных технических препятствий при использовании средних и тяжелых топливных элементов в таких транспортных средствах, как автобусы и грузовые автомобили.

Учёные разработали новые полимерные топливные элементы

Фото: lanl.gov



Большинство современных топливных элементов работают при температуре от 60 до 80 градусов Цельсия. Поэтому для нормального функционирования им требуются крупные воздухозаборники и большие радиаторы, чтобы сохранять рабочую температуру. Теперь же удалось получить образцы, которые могут работать при более высоких температурах.

Топливные элементы представляют собой устройства для преобразования энергии. Они производят электроэнергию посредством электрохимического объединения водорода и кислорода из воздуха. Как говорит один из авторов исследования, Ю Сеунг Ким, автомобили на топливных элементах представляют собой транспортные средства с нулевым уровнем выбросов. Они не создают проблем связанных со смогом и парниковой газами. Кроме того, отмечает он, водород можно выпускать на производстве с использованием возобновляемых источников энергии. Всё это делает водородные топливные элементы отличным вариантом для использования на автомобильном транспорте средней и большой грузоподъёмности. Помимо автобусов и грузовиков, такие элементы могут быть использованы на железнодорожном, морском и авиационном транспорте.

Электрификация автомобильного транспорта средней и большой грузоподъёмности крайне необходима с учётом предпринимаемых в мире усилий по сокращению выбросов парниковых газов. По сравнению с аккумуляторными электромобилями такой транспорт имеет плюсы в более быстрой заправке и большем запасе хода. В течение довольно длительного времени исследователи разрабатывали топливные элементы, которые могут функционировать при температуре выше 100 градусов Цельсия. Это позволяет создавать более простые системы за счёт лучшего управления теплом и водой. В результате недавнего исследования были получены высокоэффективные топливные элементы для использования в жарком и сухом климате. Однако ученые подчеркивают, что для определения долговечности ещё требуется проведение дополнительных исследований.

Разработки в сфере технологии топливных элементов как поддерживают инициативу под названием Intermountain West Energy Sustainability & Transitions (I-WEST). В её рамках разрабатывается технологическая дорожная карта по переходу западной части США к более экономически устойчивой, углеродной-нейтральной энергетической системе. В дорожной карте  будут изложены способы, с помощью которых будут решаться проблемы энергетического перехода.
 

Как работают новые водородные топливные элементы?

В стандартных топливных элементах с мембраной из полимерного электролита на электроде используется фосфорная кислота. В исследовании, которые провели учёные из Лос-Аламоса, они разработали полимерный электролит, который состоит из перфторсульфоновой кислоты и фосфонированного полимера. Им удалось обнаружить, что в композитной структуре электролита протон перфторсульфоновой кислоты переходит к фосфонированному полимеру. В результате резко увеличивается протонная проводимость.

В результате внедрения композитного полимерного электролита, учёные смогли добиться номинальной удельной мощности топливного элемента почти 800 мВт на квадратный сантиметр при 160 C. Это на 60% больше, чем у топливных элементов, изготавливаемых на основе фосфорной кислоты.

Проведённые исследования является результатом деятельности Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA-E), которая направлена на разработку инновационных высокотемпературных топливных элементов с полимерным электролитом для использования на транспорте. Проведенная исследовательская работа также поддерживается Управлением по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии, водороду и технологиям на топливных элементах (EERE-HFTO) «L’innovator» Министерства энергетики США. Их программа направлена на ускорение коммерциализации использования водородного топлива.

Описание работы и результаты исследования опубликованы здесь.

Оцените статью!
ОтвратительноПлохоТак себеХорошоЗамечательно (голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.




Вы находитесь: Главная Новости Разработаны новые полимерные топливные элементы
Подписка
Введите Ваш email
 
Поставьте эту галочку, если хотите отписаться от рассылки.
Внимание! Отправляя email для подписки, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Рассылка приходит раз в месяц и содержит последние материалы на сайте, которые могут быть вам интересны. Если Вы хотите отписаться от рассылки, то ведите email и поставьте галочку при отправке формы.
© 2015 - 2022 Информационный сайт об аккумуляторах Akbinfo.ru
Копирование материалов разрешено только при установке активной ссылки на наш сайт!!!