Новости

Российские и зарубежные научно-популярные издания интенсивно комментируют революционную разработку российских ученых, которым удалось создать портативный топливный элемент, обеспечивающий до 10 часов работы ноутбука.

Топливный элемент создан российской ассоциацией «Аспект» (Москва), которая с 1991 года занимается разработкой различных направлений использования уникальных металлокерамических мембран с использованием нанотехнологий.

Новый источник питания способен обеспечивать 20 Вт электрической мощности в течение 10 часов. Разработчики надеются, что к концу 2009 года будет налажен серийный выпуск топливных элементов.

Главное отличие новых топливных элементов от привычных всем литий-ионных в том, что они используют внешний источник топлива (водород или этанол) для электрохимической реакции, в ходе которой вырабатывается электроэнергия. То есть элемент работает столько времени, сколько ему может позволить небольшой топливный бак. По истечение этого времени топливный элемент заменяется.

В ассоциации «Аспект» полагают, что распространение одноразовых топливных элементов будет осуществляться через самые распространенные розничные сети, торгующие электроникой, такие как «Евросеть». 

Принцип действия топливного элемента – разделение потоков топлива и горючего. Обычно в низкотемпературных топливных элементах используются: водород со стороны анода и кислород на стороне катода (водородный элемент) или метанол и кислород. В отличие от топливных элементов, одноразовые гальванические элементы содержат твердые реагенты, и когда электрохимическая реакция прекращается, должны быть заменены, электрически перезаряжены, чтобы запустить обратную химическую реакцию, или теоретически в них можно заменить электроды. В топливном элементе реагенты втекают, продукты реакции вытекают, и реакция может протекать так долго, как поступают в нее реагенты и сохраняется работоспособность самого элемента.




Принцип действия топливного элемента с ионообменной мембраной.
Источник - www.krugosvet.ru.

Ключевая деталь топливного элемента – мембрана, которая обеспечивает проводимость ионов, но не электронов. Чем уже поры мембраны, тем больше площадь контакта ионов и электронов, и тем компактнее батарея.

В российском топливном элементе используется «мембранно-электродный блок на основе мембраны Trumem» с максимально тонким многослойным элементом, сочетающим в единой матрице свойства газораспределительного и газодиффузионного слоёв, коллектора тока, держателя электролитической мембраны и носителя электрокатализатора.

Вес батареи на основе топливного элемента не превысит 150 грамм. При этом мощность получаемая с одного квадратного сантиметра мембраны составляет 180 мВт.

Касаясь вопроса о предполагаемой стоимости топливного элемента, директор ассоциации «Аспект», г-н Трусов отметил, что конкретные цифры не определены. Однако она должна быть доступной широкому кругу пользователей портативной электроники.

В планах ассоциации «Аспект» строительство завода по выпуску портативных топливных элементов различного назначения в городе Дубна, предполагаемая мощность завода – 100 тыс. батарей в год.

Справка EnergyLand.info

Ассоциация делового сотрудничества в области передовых комплексных технологий “АСПЕКТ” создана в 1991 г. по инициативе ведущих организаций Министерства Российской Федерации по атомной энергии.

Свою деятельность Ассоциация “АСПЕКТ” строит на основе взаимодействия со своими учредителями, а также соглашений с Росатомом и концерном “Росэнергоатом”, предоставляющими ей право реализации наукоемких проектов, в том числе с международным участием.

Ассоциация “АСПЕКТ” является негосударственным научно-производственным и маркетинговым центром, обеспечивающим разработку, внедрение и трансферт современных наукоемких технологий и проектов с использованием отечественного научного и производственного потенциала.

К основным задачам ассоциации относится разработка инновационных наукоемких проектов, содействие промышленному производству и реализации наукоемкой продукции, развитие международного научно-технического сотрудничества.

Главные направления работ

1. Разработка уникальных металлокерамических мембран “Трумем” с размером пор в диапазоне от 0,1 мкм до 5 мкм с использованием нанотехнологий.
2. Создание отечественного портативного топливного элемента с использовании металл-углерод-керамических пористых матриц на основе мембран “Трумем” в качестве в качестве носителей для создания всех элементов мембранно-электродных сборок.
3. Разработка и создание на основе металлокерамических мембран мембранно-каталитических реакторов, совмещающих процессы химической переработки сырья и разделение продуктов реакции.
4. Организация полупромышленного производства металлокерамических мембран “Трумем” различных классов.
5. Развитие и внедрение новых технологий обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом
   

Читайте также: