Ученые из Университета Лестера разработали революционную технологию, способную кардинально изменить подход к переработке топливных элементов — ключевых компонентов водородной энергетики — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор новостей
Инновационный подход подразумевает использование ультразвуковых волн для эффективного разделения материалов, в том числе фторсодержащих полимерных мембран, которые относятся к классу «вечных химикатов», или ПФАС, а также драгоценных металлов, применяемых в катализаторах. «Вечные химикаты», получившие свое название из-за их высокой устойчивости к разложению, представляют серьезную угрозу для окружающей среды, поскольку могут проникать в питьевую воду и оказывать негативное влияние на здоровье человека. Технология, предложенная британскими исследователями, позволяет избежать дополнительного использования агрессивных химических соединений и значительно упростить процесс переработки.
Топливные элементы и водяные электролизеры, которые используются в транспорте и системах хранения водорода, зависят от так называемых мембран с каталитическим покрытием, содержащих металлы платиновой группы. Однако основной трудностью при их переработке до сих пор была высокая прочность сцепления катализатора с ПФАС-мембранами. Новое решение, разработанное в Лестере, предполагает использование органических растворителей в сочетании с ультразвуковым воздействием в воде, что позволяет деликатно и эффективно отделить мембраны от катализаторов без разрушения их структуры.
Доктор Джейк Ян из Школы химии Университета Лестера, подчеркнул, что предложенный метод отличается простотой и масштабируемостью. По его словам, новая технология дает возможность перерабатывать ценные материалы без применения вредных реагентов, тем самым делая топливные элементы еще более привлекательными с точки зрения их экологичности. Он отметил, что создание замкнутого цикла обращения драгоценных металлов способно вывести чистую водородную энергетику на новый уровень доступности и экологичности.
На базе первоначального успеха ученые провели дополнительное исследование, в рамках которого представили непрерывный процесс деламинации. С помощью специально разработанного ультразвукового ножа, или сонотрода, стало возможным разделять слои мембран за считанные секунды при комнатной температуре. Принцип работы основан на создании пузырьков, которые схлопываются под действием высокочастотного давления, эффективно разрушая сцепление между слоями. Такой способ не только ускоряет процесс, но и делает его экономически оправданным для широкого промышленного применения.
По мере роста спроса на топливные элементы, эта технология становится важным вкладом в формирование экономики замкнутого цикла. Она не только позволяет эффективно повторно использовать критически важные ресурсы, но и способствует удешевлению и снижению экологического следа водородных систем. Это важный шаг в направлении энергетики будущего, которая сделает получение чистой энергии технологически возможным и доступным.
Тем временем в России разработали инновационный материал для водородных аккумуляторов.
