В КБГУ создали полимерный композит для мембран водородной энергетики
Автор: В Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова разработали гетерогенный протонпроводящий полимерный композит для твёрдополимерных топливных элементов. Его делают под мембраны — те самые слои, без которых не обходятся ни водородная энергетика, ни электролизёры, ни другие устройства, где нужна высокая ионная проводимость.
Композит собрали из фторсодержащего полиэфирсульфона и ионообменного наполнителя — катионита КУ-1. По данным разработчиков, он одновременно даёт высокую протонную проводимость и держит термонагрузку, а сам способ получения оказался довольно простым и недорогим. Для мембраны это как раз тот случай, когда нужны и проводимость, и стойкость к нагреву, влажности, химии. Без этого в топливном элементе далеко не уедешь.
В описании проекта указано следующее соотношение компонентов:
- 56-64% ионообменного наполнителя;
- 36-44% полимерной основы;
- протонная проводимость для работы в мембранных узлах;
- термическая стойкость для энергетических установок.
С мембранами для водородных технологий история давно упирается в цену. В промышленности всё ещё смотрят в сторону фторполимеров вроде Nafion, а новые составы чаще всего рождаются в университетских лабораториях и там же проходят первые проверки. И вот тут на первый план выходит уже не только проводимость, но и то, сколько будет стоить производство материала. Если себестоимость слишком высокая, до серийных топливных элементов и электролизёров он просто не дойдёт.
Если в КБГУ подтвердят характеристики на долговременных тестах, материал сможет выйти из лаборатории в прототипы. Для водородной энергетики это сейчас едва ли не главный узел: направление растёт, а мембран, которые выдерживают рабочий режим и при этом не делают установку слишком дорогой, всё ещё мало.
