Политехники ТПУ создают компактные и экологичные «батарейки» для жилых домов

Ученые Томского политехнического университета создают топливные ячейки, снижающие затраты на выработку электрической и тепловой энергии. Они имеют повышенный коэффициент полезного действия и почти не загрязняют атмосферу. «Батарейки», созданные политехниками и работающие на природном газе, можно будет использовать для энергоснабжения отдельных зданий, в том числе в отдаленных районах.

Компактные топливные ячейки политехники изготавливают путем магнетронного напыления: при помощи плазмы тончайшие слои материалов, составляющих «батарейку», наносятся друг на друга. По словам ученых, отличие разработанной ими технологии от существующих аналогов в том, что распыление всех слоев — анода, электролита и катода — осуществляется в едином цикле.

«Получить топливную ячейку полностью в одном цикле напыления пока не пытался никто. Сейчас каждый слой изготавливают разными методами, в разных средах. Мы же хотим напылять все составляющие, в том числе анод и катод, обладающие наноразмерной пористостью и благодаря этому повышающие эффективность топливного элемента», — поясняет доцент кафедры экспериментальной физики Физико-технического института ТПУ Андрей Соловьев.

«Наши топливные элементы имеют больший коэффициент полезного действия, чем существующие аналоги: на получение энергии тратится значительно меньше ресурсов. Кроме того, это относительно экологичный метод, поскольку практически отсутствуют выбросы углерода.

Сжигать топливо в таких установках не требуется, нужно только подвести к батарее газ», — добавляет руководитель проекта, постдок лаборатории № 1 Института физики высоких технологий ТПУ Алексей Лебединский.

Как отмечают политехники, применять разрабатываемые ими топливные элементы возможно и в компактных энергетических установках.

«Такая установка размером со стиральную машинку вполне может обеспечить частный жилой дом электроэнергией и теплом. Это будет выгоднее для конечного потребителя.

Если в централизованной энергосистеме электричество генерируется в одном месте, а затем передается на большие расстояния, то здесь оно производится непосредственно у потребителя, и никаких потерь при передаче нет», — рассказывает Андрей Соловьев.

Подобная система особенно удобна для снабжения отдаленных поселков или обслуживания нефтепроводов. Установки могут быть мобильными и работать автономно без помощи оператора. По словам руководителя проекта, первую в мире технологию изготовления топливных элементов методом магнетронного напыления в едином цикле ученые ТПУ создадут к концу 2018 года. Разработка политехников уже получила поддержку Российского научного фонда сроком на три года.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.