Петербургские ученые разработали компонент для отечественного водородного двигателя

Области применения водородных топливных элементов обширны: авиастроение, космические аппараты, транспорт, системы аварийного энергоснабжения. Сегодня в России их сборка замедлилась из-за недостатка комплектующих, большая часть которых поставлялась из-за рубежа. Одним из компонентов топливных элементов, который нуждался в импортозамещении, стал материал для газодиффузионных слоев.

Ученые кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов имени А. И. Меоса подведомственного Минобрнауки России Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) разработали технологию создания газодиффузионных слоев для водородных топливных элементов (водородных двигателей) на базе отечественного сырья. На создание нового материала требуется в два раза меньше стадий производства по сравнению с зарубежными аналогами, что делает разработку экономически более выгодной.

«Для создания газодиффузионных слоев мы используем специальный углеродный волокнистый материал и обрабатываем его гидрофобизирующими добавками, то есть придаем материалу водоотталкивающие свойства, чтобы избежать «затопления» источника тока. Затем подвергаем его нескольким стадиям термообработки, после чего на материале образуется равномерное гидрофобное и хемостойкое покрытие. При этом за счет структуры самого углеродного материала сохраняются высокие показатели пористости для подвода реагентов (водород и кислород) и отвода продуктов реакции (вода), а также электропроводности и теплопроводности для высокого КПД и отвода тепла. Нам удалось добиться того, чтобы все эти свойства отвечали высоким стандартам, предъявляемым к подобным разработкам, и по своему качеству не уступали зарубежным аналогам», — рассказал один из авторов разработки, ассистент кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов имени А. И. Меоса СПбГУПТД Вадим Марценюк.

Сейчас экспериментальные образцы нового материала ученых СПбГУПТД проходят испытания на стендовых установках водородных топливных элементов.

Разработка ученых СПбГУПТД отвечает задачам, сформулированным в распоряжении Правительства Российской Федерации об утверждении плана мероприятий по развитию водородной энергетики в стране до 2024 года. 

Исследование опубликовано в одном из международных научных журналов.