В ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» занимаются разработкой материалов для создания твердооксидных топливных элементов, а также непосредственно конструированием топливных ячеек. Эти элементы — готовая электроэнергия, которая может подпитывать не только дроны, но и ноутбуки, автономные котельные, электромобили, электростанции и даже космические корабли.

Процесс работы топливной ячейки основан на том, что химическая энергия в ней превращается сразу в электричество, а в качестве побочного продукта выделяется лишь водяной пар. Производство таких ячеек экологично и эффективно. Топливная батарея меньше и легче традиционных источников энергии, но пока дороже и требует определенной инфраструктуры для внедрения в производство. 

«Мы понимаем, что производство энергии в нашей стране актуально и неактуально одновременно. Мы имеем много запасов: уголь, нефть, газ. Это у нас есть в больших масштабах, но, как говорится, всё когда-то кончается. Кроме того, вопросы об экологически безопасных методах получения электроэнергии остаются всё так же актуальны», — говорит сотрудница лаборатории катализа глубокого окисления ИК СО РАН, где занимаются разработкой топливных ячеек, кандидат химических наук Юлия Николаевна Беспалко. Ее главная задача — разработка новых нанокомпозитных материалов для создания мембранных каталитических реакторов как на основе кислородпроводящих, так и протонпроводящих мембран.

Внутри установки каталитическая мембрана разделяет вещество на несколько элементов, функционируя как сито для материалов. С его помощью ученые выделяют либо водород, причем со 100%-ной селективностью, либо синтез-газ — смесь газов CO+H2, из которой уже можно получить электрическую и тепловую энергию. 

Уникальные методы (изотопный обмен кислорода, математическое моделирование), разработанные и используемые в ИК СО РАН по оценке подвижности кислорода и его реакционной способности на поверхности и в объеме материалов, позволяют прогнозировать эффективность получаемых материалов для мембран и твердооксидных топливных элементов. Анализируя подвижность и реакционную способность кислородного транспорта, ученые выяснили, что неоднородность состава твердых электролитов и протонпроводящих материалов (вольфраматы, молибдаты и ниобаты редкоземельных металлов), а также их структурные и текстурные характеристики влияют на его подвижность. Результаты исследований по свойствам используемых материалов, созданию мембран, мембранных реакторов и топливных ячеек опубликованы в более чем 20 рецензируемых российских и зарубежных журналах. 

Кроме того, с помощью каталитических мембран можно получать оксиды углерода и водорода, синтезировать метанол и применять их в ряде других процессов в химической промышленности. 

Подготовили студенты отделения журналистики ГИ НГУ Артём Васильев, Сергей Боцманов

Источники

Сибирские ученые создают универсальное химическое топливо
Наука в Сибири (sbras.info), 28/04/2020
Сибирские ученые создают универсальное химическое топливо
RusCable.Ru, 28/04/2020
В Сибири будет создана новая топливная ячейка
Seldon.News (news.myseldon.com), 28/04/2020
Новую топливную ячейку создают сибирские ученые
Популярная механика (popmech.ru), 28/04/2020
Новосибирские ученые создают химическое топливо для ноутбуков и космических кораблей
Om1.ru, 28/04/2020
Универсальное топливо
Академгородок (academcity.org), 28/04/2020
Сибирские ученые придумали топливо, которое заменит нефть и газ
Тайга.инфо (tayga.info), 28/04/2020
Способное заменить нефть и газ топливо создают ученые СО РАН
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 29/04/2020
Сибирские ученые создают химическое топливо на смену нефти и газу
Народный журналист (mar.narzur.ru), 29/04/2020
Ученые из Академгородка создают универсальное топливо
Академия новостей (academ.info), 29/04/2020
Ученые из Академгородка создают универсальное топливо
Seldon.News (news.myseldon.com), 29/04/2020
Способное заменить нефть и газ топливо создают ученые СО РАН
Seldon.News (news.myseldon.com), 29/04/2020
Сибирские ученые создают химическое топливо на смену нефти и газу
RELRUS (relrus.ru), 29/04/2020
Сибирские ученые могут сделать мир независимым от нефти и газа
ГТРК Новосибирск, 29/04/2020
Сибирские ученые могут сделать мир независимым от нефти и газа
Seldon.News (news.myseldon.com), 29/04/2020
Способное заменить нефть и газ топливо создают ученые СО РАН
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 29/04/2020
Сибирские ученые придумали новое топливо, способное заменить нефть - Хорошие новости из России сейчас
RussiaGoodNews.ru, 29/04/2020
Сибирские ученые создают химическое топливо на смену нефти и газу
Народный журналист (narzur.ru), 29/04/2020
Сибирские ученые создают универсальное химическое топливо
Российский фонд фундаментальных исследований (rfbr.ru), 29/04/2020
Новосибирские ученые создают универсальное химическое топливо
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 30/04/2020

Похожие новости

  • 06/05/2019

    «СКТБ Катализатор» ведет переговоры с «Газпром нефтью»

    ​Губернатор области рекомендовал инициаторам проекта активизировать переговоры и с другими нефтяными компаниями. — На какой стадии находится реализация проекта по созданию Сертификационного центра катализаторов (Инициатор АО «СКТБ Катализатор».
    801
  • 12/02/2019

    Ученые выяснили, в каких регионах России выгодны тепловые установки на энергии солнца

    Ученые из России и Италии рассчитали, в каких регионах РФ и для каких нужд выгодно использовать преобразователи тепла, работающие на солнечной энергии. Оказалось, что летом такие установки могут нагревать воду для душа, стирки и других бытовых потребностей по всей России, даже в Оймяконе, сообщила во вторник пресс-служба Российского научного фонда (РНФ), при поддержке которого проводилось исследование.
    700
  • 28/02/2019

    СКИФ обретает очертания

    В Новосибирске полным ходом идет проектирование уникального синхротрона четвертого поколения, который должны построить в рамках реализации проекта «Академгородок 2.0» к 2024 году. Ученые разработали эскиз первых шести пользовательских станций СКИФаНапомним, центр коллективного пользования СКИФ будет включать в себя, помимо собственно источника фотонов, пользовательское оборудование экспериментальных станций и лабораторного комплекса.
    785
  • 06/12/2019

    Как импортозамещение влияет на состояние рынка

    ​Импортозамещение положительно влияет на состояние рынка. Министр промышленности, торговли и развития предпринимательства Новосибирской области Андрей Гончаров рассказал о региональной программе содействия импортозамещению в экономике.
    524
  • 21/05/2020

    Трое сотрудников Института катализа СО РАН стали лауреатами конкурса мэрии Новосибирска в сфере науки и инноваций

    ​В последний день апреля были подведены итоги конкурсов на присуждение премий мэрии города Новосибирска, а также на предоставление грантов в форме субсидий в сфере в сфере науки и инноваций. Из 139 заявок к участию в конкурсе на присуждение премий было допущено 65, а в конкурсе на предоставление грантов в форме субсидий — 25 заявок.
    202
  • 20/02/2017

    Новосибирские ученые предлагают недорогой способ утилизации отходов канализации

    ​Утилизировать отходы сточных вод с помощью катализаторов предложили новосибирские ученые. Обычно иловые осадки складируют на специальных полигонах или сжигают с применением песка. Это затратно и неэкологично.
    1878
  • 23/10/2017

    Что нужно для развития химической отрасли

    ​Развитие химической отрасли немыслимо без инноваций, поэтому особое значение приобретает трансфер современных технологий. Еще лет пятнадцать назад в случае необходимости в том или ином продукте о подобной проблеме не задумывались, и нужная продукция просто импортировалась.
    1337
  • 11/03/2019

    Исследования новосибирских ученых попали на обложку международного кристаллографического журнала

    ​Публикация посвящена исследованию кристаллических структур двух соединений при варьировании температуры: молекулярной соли и смешанного кристалла в системе β-аланина и DL-винной кислоты, имеющих одинаковый стехиометрический состав 1:1, но различную кристаллическую структуру.
    977
  • 29/04/2019

    Команда российских ученых выдвинула гипотезу о существовании жизни на Венере

    Ученые из Института космических исследований РАН, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН и НГУ выдвинули гипотезу о существовании жизни на Венере. К таким выводам исследователей привела новая обработка панорамных изображений поверхности Венеры, полученных советскими аппаратами «Венера-9», «Венера-10», «Венера-13» и «Венера-14» в 1975—1982 годах.
    1331
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    2961