Новые топливные элементы увеличат дальнобойность дронов и подводных лодок - «Технологии»

Для многих применение топливных элементов в автомобилях представляется не очень перспективным на фоне прогресса технологий электрификации. Однако остается значительный сегмент транспортной отрасли, где их использование экономически и технологически оправдано. Речь идет, прежде всего, о тяжелых грузовиках, которые смогут работать, например, на водороде, до тех пор, пока энергетическая отрасль не предложит новых, более мощных и дешевых батарей.

Инженеры из Университета Вашингтона в Сент-Луисе объявили о достижении прорыва в технологии топливных ячеек для транспорта, а именно, о создании устройства с двукратной величиной электрического напряжения по сравнению с существующими коммерческими аналогами.

Созданная рабочей группой топливная ячейка содержит кислотный электролит на одном электроде и щелочной электролит на другом. Для работы системы электролиты должны быть разведены, и в качестве их разделителя выступает мембрана с pH-градиентной биполярной поверхностью (PMBI-мембрана). Этот материал, созданный в стенах Инженерного института МакКелви, являющегося подразделением Университета Вашингтона, предотвращает смешивание кислоты и щелочи, образует электрохимический градиент и обеспечивает эффективную работу системы.

Предыдущие попытки добиться эффективного разделения кислоты и щелочи на электродах с формированием электрохимического градиента не имели успеха. Изменение дизайна электрода в совокупности с электроаналитическими методами помогло изолировать кислоту и щелочь друг от друга. Инженеры говорят о применимости этой технологии в разных сферах, от дронов до подводных аппаратов.

Использование топливных ячеек в работе летательных аппаратов дает новый толчок развитию электрических самолетов. До сих пор эволюция технологии упиралась в ограниченность запаса хода крупных летательных аппаратов несколькими сотнями километров. Если установить на них высоковольтные топливные ячейки, дистанцию полета можно будет значительно увеличить.

«Это очень многообещающая технология, и теперь мы готовы перейти к ее расширению для применения как в подводных, так и в беспилотных летательных устройствах», - отмечает глава исследования, профессор Виджей Рамани.

Источник: wustl.edu