Ультратонкие водородные мембраны

12.06.2025

Водородные технологии приобретают все большее значение в глобальном переходе к экологически чистой энергетике. Одним из ключевых элементов таких систем являются мембраны, через которые происходит транспорт ионов в топливных элементах. Недавние разработки норвежской исследовательской лаборатории SINTEF открывают новые горизонты в этой области, предлагая ультратонкие мембраны, которые не только повышают эффективность, но и уменьшают затраты и вредное воздействие на окружающую среду.

Новая мембрана, представленная специалистами SINTEF, имеет толщину всего 10 микрометров, что составляет примерно две трети от стандартной толщины в 15 микрометров. В пресс-релизе лаборатории описывается, что такой тонкий материал кажется сопоставимым с легчайшим листом бумаги формата А4, который при этом прочнее и тоньше многих аналогов. Этот значительный шаг вперед позволит существенно сократить себестоимость производства топливных элементов - примерно на 20%.

При этом снижение толщины мембраны никак не ухудшает рабочие характеристики топливного элемента. Главным ограничивающим фактором эффективности остается межфазное сопротивление, которое не зависит от толщины мембраны при значениях ниже 15 микрометров, как отметил исследователь Патрик Фортин. Это значит, что уменьшение толщины не ведет к падению производительности, а вместе с тем дает возможность снизить содержание опасных фторированных полимеров (PFAS) на 33%, что является важным шагом с точки зрения экологической безопасности и требований Евросоюза.

Еще одним важным достижением исследователей стало снижение содержания платины в катализаторах топливных элементов на 62,5%. Платина, являющаяся критически важным и дорогим материалом, все чаще становится узким местом в производстве водородных систем. "Сокращение расхода платины помогает уменьшить зависимость от ограниченных поставок и способствует более устойчивому развитию технологий", - подчеркнул Патрик Фортин. Этот металл является одним из ключевых материалов для ЕС, и его оптимизация имеет стратегическое значение.

Разработка SINTEF обладает большим потенциалом для декарбонизации таких секторов, как тяжелый транспорт, морская индустрия и авиация будущего. Водородные топливные элементы с новыми мембранами способны обеспечивать экологически чистую работу, выделяя лишь водяной пар в качестве побочного продукта. Это открывает путь к более устойчивой и экологичной энергетике в масштабах всей планеты.

Достижения норвежских ученых показывают, что тонкие и легкие водородные мембраны не только снижают производственные издержки, но и значительно улучшают экологическую безопасность технологии. Это важный шаг на пути к массовому внедрению водородного топлива в транспорт и промышленность, который поможет уменьшить зависимость от ископаемых источников энергии и смягчить последствия климатических изменений.

Усовершенствование водородных топливных элементов с помощью ультратонких мембран открывает новые возможности для создания экологически устойчивых технологий, способных изменить энергетический ландшафт будущего.

<< Назад: Контактные линзы с инфракрасным зрением 13.06.2025

>> Вперед: Мурчание одомашненных кошек 12.06.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Запреты в еде меняют характер 02.05.2017 Диета вызывает перемены в человеческом характере, причем существенные, предупреждают американские ученые. Как известно, рациональный режим питания подразумевает определенные ограничения. Новое исследование специалистов Калифорнийского университета, проведенное совместно с учеными из Университета Чикаго, показало, что лимитирование в питании вызывает негативные изменения в женском характере. Представительницы прекрасного пола становятся раздражительными, агрессивными и нетерпимыми. В ходе экспериментов проводилось изучение астрономических предпочтений при диете и их влияние на характер и поведение. Например, установлено, что практикующие ограничивающий режим питания женщины выбирают для просмотра не добрые комедии или мелодрамы,а ужастики и триллеры. И наоборот, женщины, которые позволяли себе сладкие десертные блюда, проявляли в своем поведении мягкость, толерантность и доброту. Иными словами, подтверждена правдивость афоризма: "Человек есть то, что он ест".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026