Толуол не пройдет: корейские ученые залатали дыру в водородной энергетике
Корейские ученые сделали прорыв в хранении водорода. Они создали новую мембрану, которая удерживает водород эффективнее, чем существующие аналоги.
Слева направо: доктор Сунён Со (основной автор, KRICT), доктор Дук Ман Ю (основной автор, KRICT) и Чан Джин Ли (ведущий исследователь, аспирант, KRICT). Источник: Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT)
Результаты опубликованы в издании Journal of Materials Chemistry A.
Команда доктора Сунянга Со из Корейского исследовательского института химических технологий (KRICT) и профессора Сан-Янга Ли из Университета Йонсей разработала мембрану на основе полимера SPAES. Она в разы лучше справляется с ключевой проблемой — утечкой толуола, который используется для переноса водорода.
Почему это важно
- Обычно водород хранят под высоким давлением или при экстремально низких температурах.
- Толуол позволяет держать его в жидком виде при обычных условиях, но в электрохимических системах он просачивается через мембрану, снижая эффективность и повреждая катализаторы.
Новая мембрана решает эту проблему. Ее структура пропускает протоны, но почти не дает толуолу просочиться — утечка снизилась на 60%.
Что это дает
- КПД системы вырос с 68,4% до 72,8%.
- Стабильность улучшилась: мембрана деградирует на 40% медленнее, чем Nafion (популярный аналог).
- Она прочная и почти не изнашивается со временем.
Доктор Со говорит:
Наша технология убирает главные барьеры для коммерческого использования электрохимического хранения водорода.
Президент KRICT Янгук Ли добавляет, что разработка пригодится в водородных автомобилях и энергетике.
Если все пойдет по плану, такие системы появятся на рынке к 2030 году.
Исследование решает две большие проблемы: эффективность и долговечность.
Сейчас водородная энергетика упирается в дороговизну и сложность хранения. Сжатый водород требует прочных баллонов, жидкий — криогенных температур. LOHC (жидкие органические носители) — удобная альтернатива, но у них есть недостаток: утечка молекул-носителей (вроде толуола) через мембрану.
Новая разработка:
- Снижает потери — меньше толуола «убегает», значит, система тратит меньше энергии впустую.
- Увеличивает срок службы — мембрана не так быстро изнашивается, значит, установки будут работать дольше без замены компонентов.
- Делает технологию ближе к рынку — если раньше такие системы были лабораторными, теперь их можно масштабировать.
Это исследование — шаг к тому, чтобы водородные технологии стали дешевле и надежнее.
Ранее ученые заявили, что научились предсказывать водородное охрупчивание.
