Многообещающий надежный топливный элемент на метане

Топливный элемент, работающий на почти сухом метане при 500 °C, благодаря синергетическому термическому катализу и электрокатализу

Метановый топливный элемент может стать ответом на вопросы снижения стоимости и повышения практичности подобных устройств. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Energy [1], ученые обнаружили новый топливный катализатор, позволяющий переосмыслить топливные элементы.

Новый топливный элемент может работать при гораздо более низкой температуре

Катализатор не зависит от дорогого водородного топлива. Вместо этого он создает свой собственный водород из легко доступного метана. И более того, ему удается это делать при более низкой температуре, чем это происходит в типичных метановых топливных элементах.

Обычно для работы таких топливных элементов требуется температура от 750 до 1000 градусов по Цельсию. Для устройства, которое сконструировали исследователи, потребовалось всего около 500 градусов по Цельсию. Это невероятно, потому что этот показатель даже лучше, чем у двигателей внутреннего сгорания, которые обычно работают при температуре около 600 градусов по Цельсию.

Эта более низкая температура может послужить созданию экономически эффективной вспомогательной технологии, необходимой для эксплуатации топливного элемента. Более того, для этого топливного элемента не требуется главный компонент, известный как паровая конверсия, необходимая для преобразования метана и воды в водородное топливо.

Метановый топливный элемент может стать коммерчески успешным продуктом

Исследователи построили свою работу на основе твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), которые хорошо известны своей универсальностью.

Если предлагаемая технология в конечном итоге выйдет на рынок, то с ее помощью, кроме использования в автомобилях, можно будет создать децентрализованную, дешевую и экологически чистую электросеть.

Предполагается, что размер топливного элемента будет не больше, чем обувная коробка. Благодаря таким размерам устройство можно будет легко хранить дома. «Это спасло бы общество и промышленность от огромных затрат на возведение новых электростанций и электрических сетей большой протяженности». «Это сделало бы дома и предприятия более независимыми от энергоснабжающих компаний».

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1038/s41560-018-0262-5

Источник: Georgia Institute of Technology