Новосибирск. 12 января. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института катализа СО РАН разработали нанокомпозитные катализаторы с высокой подвижностью кислорода на основе искусственных минералов, сообщает пресс-служба института.
"Они предназначены для создания важных приложений водородной энергетики - твердооксидных топливных элементов, протонно-обменных мембран и каталитических реакторов", - говорится в сообщении.
Разработанные универсальные материалы имеют структуру естественных прототипов (флюорита, перовскита и шпинели), но отличаются от них высокой удельной площадью поверхности.
"Материалы для мембран и топливных элементов должны иметь высокую удельную площадь поверхности. Природные материалы - это как правило, что-то вроде монокристалла. Нам же нужны пористые материалы, по структуре напоминающие губку, которых в природе, по сути, не существует", - приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника отдела гетерогенного катализа Института катализа Михаила Симонова.
Созданные трехслойные нанокомпозиты работают как мембрана, верхний слой пропускает только определенные газы, например, кислород. Нижний слой проводит любые газы за счет крупнопористой структуры, промежуточный слой соединяет верхний и нижний.
Мембраны могут использоваться как отдельно, так и в твердооксидных топливных элементах для прямого преобразования химической энергии в электрическую с высоким КПД до 60%.
В качестве топлива для этих элементов проще всего использовать водород, который в промышленности производится, в основном, из метана.
Это сложный и многостадийный процесс, который можно значительно упростить с применением мембранных реакторов: метан с водяным паром подаётся на катализатор, превращается в синтез-газ, который очищается от примесей на мембране до чистого водорода, отмечается в сообщении.
"Преимущество созданных в Институте катализа мембран - более низкая цена по сравнению с аналогами. Традиционно протонпроводящие мембраны представляют собой пленку из палладия. Разработанные нанокомпозиты значительно дешевле палладиевых, но не уступают им в проводимости водорода в единицу времени", - говорится в сообщении.
Материалы, которые разработали в Институте катализа, прошли пилотные испытания за границей и доказали свою перспективность.
