Дальневосточные ученые разработали материал нового поколения для электролизеров
Исследователи Сахалинского государственного университета (СахГУ) и Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) разработали инновационный материал, который способен сделать процесс получения экологически чистого водорода значительно эффективнее и дешевле. Работа проводилась в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Ученые нашли способ создать материал, который отлично проводит химические реакции (выступает катализатором) и при этом обладает исключительной прочностью, как хорошая сталь. Главная инновация заключается в технологии производства: варьируя температуру от 1000 до 1200 °C, исследователи научились управлять свойствами конечного продукта.
Как объяснил руководитель лаборатории Олег Шичалин, это похоже на тонкую настройку инструмента: меняя один параметр, можно добиться принципиально разных результатов.
«Мы получили материал с уникальным балансом свойств и можем «настроить» его под конкретную задачу: либо на максимальную химическую активность для ускорения выработки водорода, либо на рекордную прочность для долговечности оборудования. Это открывает широкие перспективы не только в энергетике, но и в создании защитных антикоррозийных покрытий», — подчеркнул ученый.
В частности, материал, спеченный при более низкой температуре, обладает огромной активной поверхностью и идеально подходит для ускорения реакции выделения водорода. А при максимальной температуре (1200 °C) металлокерамика становится невероятно твердой — ее твердость вырастает более чем в три раза, что делает ее идеальной для деталей, работающих в агрессивных средах и под высоким давлением.
«Зеленый» водород сегодня считается топливом будущего — он экологичен и дает много энергии. Но его производство из воды с помощью электричества (электролиз) пока дорогое. Одна из главных причин — нехватка недорогих, эффективных и долговечных материалов для электролизеров. Разработка дальневосточных ученых решает эту проблему. Созданная металлокерамика позволяет получать отечественные электроды, которые не только работают быстрее зарубежных аналогов, но и служат дольше, выдерживая экстремальные нагрузки. Это прямой шаг к импортозамещению и технологической независимости России в рамках Стратегии развития водородной энергетики.
Научная значимость разработки подтверждена публикацией в авторитетном международном журнале International Journal of Hydrogen Energy.