Топливные элементы — Екатерина Герасимова / ПостНаука

Химик Екатерина Герасимова о том, чем топливные элементы отличаются от аккумуляторов, какие типы электролитов самые удобные и почему в качестве катализатора используют платину.

Существует пять основных типов топливных элементов. Прежде всего, щелочные, в которых электролитом является щелочь, также расплавные карбонатные топливные элементы, в которых электролит — расплав карбонатов калия, натрия, помещенных в пористую керамическую матрицу. В фосфорнокислых топливных элементах электролитом является раствор кислоты. Два основных типа топливных элементов с твердым электролитом — это топливные элементы с полимерным электролитом и твердооксидные топливные элементы. Все эти типы топливных элементов различаются по температуре работы.

#LetScienceDrive

В проекте «Движение будущего» при поддержке организаторов Технологических конкурсов Up Great рассказываем о главных тенденциях в разработке новых видов транспорта.

Следите за нами в социальных сетях:

[v.b.]

Тема интересная. но хоть какая-то графика нужна. Хотя бы на уровне маркера и стекла перед рассказывающим.

[radfatcorgi]

Оо, я как раз занимаюсь ими, заменяю платину на ферменты, вполне успешно, пока правда при прочих равных платина даёт 13, а вотородный электрод на основе ni-fe Гд только 3 мВт, но горизонты для улучшения бесконечны. Более того, ферменты можно изменять и моделировать под что угодно, под метан, сероводород и так далее в перспективе. К тому же ее (гидрогеназу) в отличие от платины можно вырастить из бактерий. Этот процесс тоже не бесплатен но он экологичен и явно дешевле добычи платины. По идее все говорят что если переходить на тэ на платине нам ее хватит на 15-20 лет если ее пускать только на тэ. На них надо 500тонн в год, а ее в принципе добывается 300 тонн в год. Платину юзать невыгодно короче вообще, будущее за ферментами и биоводородом.

[ДенисХрамцов-нр]

Екатерина видимо волновалась, часто запиналась. В целом хорошо, интересное видео. Спасибо!

[redred]

Очень интересная тема. Мне было приятно слушать, но тяжелее, чем если бы была хоть какая-то визуализация того, о чем идет речь.

[ВладимирМарченко-эш]

Спасибо за профессиональный обзор такой актуальной темы. Жаль что не рассказали какие предприятия в России разрабатывают, а может даже и выпускают ТЭ.

[ЮраГагаин]

4:36 Существенная неточность в рассказе Екатерины Герасимовой касательно уже достигнутого на сегодняшний день диапазона рабочей температуры водород-воздушных твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ).
Уже изготовлены первые, пока еще только лабораторные прототипы, изучены основные характеристики и свойства ячеек ТОТЭ на основе диоксида циркония (ZnO2) с большим сроком работы и диапазоном рабочей температуры начинающемся не от 700 и до 1000 оС, как рассказывает Екатерина Герасимова, а что существенно важно на целых 100 и 200 оС ниже - от 600 оС и до 800 оС.
У таких ячеек ТОТЭ плотность энергии отнесенная к единице площади электрода в диапазоне рабочей температуры от 600 до 800 оС составляет от 0, 3 до 2 кВт/см2.
Ячейка ТОТЭ с такими передовыми характеристиками и технология ее изготовления созданы не в одном из многочисленных исследовательских центров в Германии, как неверное могли бы подумать специалисты в области ТОТЭ, а учеными и инженерами-исследователями в одном из политехнических университетов в России.

[МаксимГубин-тн]

Спасибо, очень доступно для понимания. При наших сырьевых ресурсах платина это не проблема конечно. Жаль что такую страну ухлопали. Давно бы экологичный транспорт использовали.

[pauls]

Кому нужна графика и анимация, лучше мультики посмотреть :)
Фишка этого канала как раз в том, что можно умных и интересных лекторов именно слушать, не привязываясь к экрану. А анимацию и графику в голове строить самостоятельно, если требуется.
Екатерине спасибо за краткое и обобщённое представление темы

[СанМич]

А можно в двух словах почему все-таки проблема с водороным топливом?!

[aleksandrlevtsenko]

Нет ли возможности, путем уменьшения толщины каталитического покрытия уменьшать расход драгоценной платины? Ну что-то типа нанопленки?

[АлексейНикитин-по]

Какой кпд у топливных элементов? Стоит ли игра свеч?

[iticat]

Интересная тема, жаль что охвата аудитории нет

[FatovMikhail]

драгоценных и редкоземельных материалов банально не хватит на массовое производство, тут даже проблема не в сложности или дороговизне - их просто нет в таком количестве

[outtime]

Тема интересная, но докладчик явно неопытный оратор.
Будьте внимательны к этому - подача важна для широких масс.

[ДмитрийХорояну]

А топливные элементы только на водороде могут работать? Докладчик не осветил этот вопрос

[ЮраГагаин]

Цитата: " ... это ж сколько это будет стоить бож. Интересно кстати, я серийные в руках не держала, сменные мембрана и электроды в картриджах отдельно? Как это вообще организовано. Не пинцетиком же каждый раз электрод класть хах. И как они решили проблему взрывоопасности..."

RadFatCorgi :з,

уже относительно давно, около 10-15 и более лет, в большинстве развитых стран мира приобретение населением и компаниями безуглеродных экологически чистых или работающих на альтернативном моторном топливе (метанол, биоэтанол, синтезированный этанол и др.) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с минимально возможным выбросом вредных и опасных веществ в атмосферу различных типов автотранспорта (легковой, коммерческий, пассажирский, специальный) активно субсидируется и стимулируется преференциями через различные долгосрочные федеральные, региональные и муниципальные программы.

То есть, значительную часть стоимости, до половины, такого автомобиля и часть затрат на его эксплуатацию и содержание государство через федеральные, региональные и муниципальные программы компенсирует производителю, предоставляя возможность приобрести его с существенной для покупателя скидкой. А региональные и муниципальные программы, например, предоставляют возможность абсолютно бесплатной или по символическому тарифу осуществлять зарядку электромобилей и гибридных электромобилей.

Самой продвинутой в этом направление страной в мире считается Норвегия. Там, благодаря таким долгосрочным программам уже к концу 2018 года удалось добиться того, что более 50% легковых автомобилей в стране - безуглеродные экологически чистые электромобили.

В Южной Америке - в Бразилии, опять таки благодаря таким многолетним программам уже удалось добиться того, что уже более 90% всего автотранспорта в стране работает на био- и синтезированном этаноле, себестоимость производства и розничная стоимость которого, реализуемого через самые обычные АЗС, где продают и другие виды жидкого моторного топлива - в несколько раз ниже, чем любого бензина или даже дизельного топлива.

Есть такая федеральная программа и в России. Подробнее с условиями программы можно познакомиться на сайте федерального министерства Минпромторг РФ. Правда, ее действие пока распространяется лишь только на автомобили всех типом с ДВС, работа которых изначально - в заводской комплектации, предусмотрена на газомоторном топливе - компримированном (сжатом) пропане, бутане, их смеси, или природном газе метане - компримированном или сжиженном.

В России субсидии и преференции на приобретение населением и компаниями электромобилей (EV) и водородных гибридных электромобиле (FCEV, FCV) не предусмотрены.

В России также есть в некоторых субъектах федерации региональные и местные программы по субсидированию и стимулированию производства и продаж подвижного состава для общественного электротранспорта - трамваев и троллейбусов, в том числе с автономным ходом на аккумуляторах.

Вот, пока как-то так.

[ВадимГуляев-эх]

Рассказ интересный но чавкающая дикция вырубает

[renatakhmadullin]

Нужно визуально всё показывать,
это же не стихи...

[nurlanrayev]

Сколько денег тратят эти капиталисты на модные темы! Придет время и будет совсем другое решение энергии, несвязанное ни с термоядом, ни с топивными парогенератарами. Эксперименты должны вестись, но не в сторону заблуждений.

[ТимурКлиманов-лч]

Ору.На данный момент нет серийного автомобиля на топливных элементах! Вы серьёзно?! Toyota Mirai - с 2014 года уже выпускается, а в этом году уже вышла 2 серия данного автомобиля!Как минимум ролик рассчитан для людей не владеющих информацией, чтобы они распространяли подобные слухи о бесполезности водорода.И нам продолжат продавать авто с ДВС и даить с нас деньги за бенз!