ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Революционная мембрана снизит цену зеленого водорода минимум на 20% / 07.02.2022

 

Команда ученых из Южной Кореи совершила серьезный прорыв в создании анионообменной мембраны, которая не только намного дешевле современной протонообменной технологии, но и повышает производительность приблизительно на 20%.

Зеленому водороду прочат большое будущее в новой, возобновляемой энергетике — благодаря высокой плотности он мог бы стать достойной заменой ископаемому топливу или аккумуляторам в ряде отраслей, декарбонизация которых протекает не так быстро, как хотелось бы. Электролиз, или процесс расщепления воды на водород и кислород, требует обычно протонообменной мембраны, в которой анод и катод отделены в электролите фильтром, пропускающим положительно заряженные ионы водорода. Катод вырабатывает газообразный водород, а анод выделяет кислород.

Проблема заключается в материалах. Кислотная среда, необходимая для обмена протонами, обычно требует дорогостоящих металлов вроде платины, рутения или иридия для электродов и титана для разделительных пластин, пишет New Atlas.

В качестве альтернативы существуют анионообменные мембраны, которые пропускают через себя отрицательно заряженные ионы гидроксида. Притягивая их, анод вырабатывает молекулы кислорода и воды, а атомы водорода собирает катод. Такие мембраны могут работать в щелочной среде и поэтому не требуют благородных металлов. Стоимость используемых в них материалов примерно в 3000 раз меньше. К сожалению, эта технология пока не настолько эффективна, как протонообменная, поскольку у нее значительно меньше срок службы.

Ученые из Корейского института науки и техники заявили, что протестировали новую мембрану и электроды и пришли к выводу, что их анионообменная технология превосходит аналоги в шесть раз по производительности и в 10 раз по долговечности. Более того, она на 20% эффективнее, чем современные протонообменные мембраны.

«Созданный материал проявил отличную долговечность в размере свыше 1000 часов работы и достиг нового рекорда производительности 7,68 А/см2. Это примерно в шесть раз больше, чем у существующих анионообменных материалов и примерно в 1,2 раза больше, чем у дорогой коммерческой протонообменной технологии (6 А/см2).

По оценкам Международного энергетического агентства, стоимость производства зеленого водорода составляет сегодня от $2 до $7 за килограмм в зависимости от региона. Прорыв корейских ученых может снизить эту цену минимум на 20%, а, возможно, и намного значительнее, что приблизит зеленый водород по стоимости получения к голубому, получаемому путем паровой конверсии метана с захватом и удержанием углерода. Сейчас стоимость голубого водорода составляет $1,6 — $2 за килограмм.

Практически все отраслевые эксперты были уверены, что стоимость получения зеленого водорода удастся снизить до уровня выработки голубого не ранее начала 2040-х годов, то есть через 20 лет.

Для производства водородного топлива скоро можно будет использовать совокупную энергию солнца, ветра и моря, считают американские ученые. Они интегрировали технологию очистки воды в электролизер для морской воды, который с помощью электрического тока расщепляет молекулы на водород и кислород, - пишет hightech.plus.


Другие новости по теме:
04.08.22 - 80% за 20 минут. Ростех представил быструю зарядную станцию для электромобилей
28.05.22 - Энергия из воздуха для самозаряжающегося аккумулятора
26.05.22 - Приручение ветра: ученые нашли решение для выработки энергии при перенапряжении в сети
20.05.22 - Батарейка из водорослей
18.05.22 - Энергетическое сомообеспечение
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанокристаллы поваренной соли оказались эластичными (видео)

Американские исследователи обнаружили, что нанокристаллы поваренной соли (NaCl) эластичны. Макрокристаллы этого материала представляют собой твердые хрупкие тела. По словам ученых, новое открытие в оч

327
2

Учёные узнали как работеат материал для быстрозаряжаемых аккумуляторов

  Исследователи из Сколтеха вместе с коллегами из МГУ установили механизмы хранения заряда для NiBTA — недавно открытого материала, который может привести к созданию передов

185
3

В США производят биотопливо из бактерий

  Учёные из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли генетически модифицировали бактерии, чем заставили их синтезировать очень и очень эффективное биотопливо. Плотность энергии этого

185
4

ИИ предсказывает убийство

      Алгоритм с точностью до 300 метров позволяет предсказывать, где будет совершено нападение или кража за неделю до того, как это произойдет.   Достижения в обла

148
5

Без СО2

  Ученые из Калифорнийского университета в Беркли создали технологию получения высокоэффективного биотоплива   Производственный процесс полагается на молекулы фулемицина, получ

123

Анонсы событий