Ученые ЮФУ удешевят водородный двигатель, «разбавив» платину
Исследователи химического факультета ЮФУ работают над новым типом катализаторов для водородных топливных элементов. Такие устройства считают экологичной альтернативой двигателям внутреннего сгорания, поскольку они выделяют только воду, быстро заправляются и обеспечивают большой запас хода. Однако их распространение ограничивают высокая стоимость и сложности хранения водорода. Одно из главных решений — создание эффективных катализаторов, повышающих КПД топливных элементов.
Руководитель проекта Сергей Беленов объяснил, что коллектив стремится повысить активность, стабильность и универсальность катализаторов, а также снизить их стоимость за счёт использования нескольких металлов. Основная цель — получение наночастиц со структурой сплава, включающего пять и более элементов. Такая комбинация вызывает эффекты, характерные для «высокоэнтропийных» систем, что и определило их название.
Разрабатываемые частицы содержат металлы платиновой группы, однако платины в них значительно меньше, чем в стандартных катализаторах. Это может удешевить производство и при этом повысить устойчивость и активность материалов — особенно важных для работы в агрессивных средах.
Проект рассчитан на практическое применение: снижение содержания дорогих металлов должно сделать водородные топливные элементы доступнее для транспорта, беспилотников и стационарных энергетических систем. По оценке исследователей, через несколько лет технология может быть запатентована, а первые коммерческие партии катализаторов — выпущены для испытаний в реальных устройствах.
Команда химического факультета развивает технологии водородной энергетики в рамках проектов Российского научного фонда и программы «Приоритет 2030». Университет работает над созданием новых функциональных материалов и формированием производственных цепочек полного цикла, ориентированных на задачи научно-технологического развития. Ключевые проекты охватывают направления биоинженерии почв, разработки микроэлектроники и создания стратегически важных материалов.
