Химики создали обратимый протонно-керамический электрохимический элемент для выработки электроэнергии и производства топлива, который благодаря уникальному катализатору работает с эффективностью 98%.
Сейчас все чаще начинают использовать солнечные батареи и ветрогенераторы, но хранить излишнюю энергию в традиционных аккумуляторах неэффективно и дорого. Одной из альтернатив является сохранение энергии, путем ее преобразования в водородное топливо с помощью электролизеров, расщепляющих воду. Затем с помощью топливных элементов, процесс поворачивают вспять, используя Н2 для получения электричества. Однако существующее оборудование использует разные катализаторы для двух противоположных реакций.
Для решения этой проблемы химики из Северо-западного университета в Эванстоне экспериментировали с новыми протонно-керамическими электрохимическими элементами, которые способны сначала производить водород, а затем преобразовывать его обратно в воду для генерации электричества, используя только один набор катализаторов. Прежде основное препятствие заключалось в керамических катализаторах (воздушных электродах), которые использовали менее 70% электроэнергии для расщепления молекул Н2О, а остальная терялась в виде тепла. Поэтому они сосредоточились на их совершенствовании.
Недавно исследователи сообщили о достижении успеха в этом направлении. Они разработали электрод из керамического сплава, состоящий из пяти элементов, который работает с эффективностью 98%. По словам самих ученых, эксперименты проводились только в лаборатории и еще требуют испытаний в реальных установках, что обычно приводит к снижению показателей.
Однако при незначительном уменьшении КПД, новые устройства смогут использовать электричество для эффективной работы, а не нагрева системы. Если инженеры действительно добьются этого, то стоимость хранения энергии резко упадет.
Кембридже решили выбрать другой способ хранения энергии и заменить аккумуляторы баками с расплавленной солью.
текст: Илья Бауэр, фото: inwestorzy