Транспорт в большинстве стран потребляет огромное количество топлива ежегодно. В США наземный, водный и воздушный транспорт приходится более 20 процентов потребления энергии в стране. Топливные элементы и аккумуляторные батареи являются двумя наиболее эффективными альтернативами для автомобилей. В последнем исследовании ученые из Университета Делавэра создали новый недорогой катализатор на основе никеля, который является прорывом для топливных элементов.
«И топливные элементы, и батареи — это чистые технологии, у которых есть свои собственные наборы проблем для коммерциализации», — сказал в пресс-релизе Юшань Янь, соавтор исследования и эксперт по химии и биомолекуле. «Автомобили на топливных элементах практически не требуют изменений в опыте клиентов, поскольку их можно зарядить менее чем за 5 минут и проехать более 300 миль на одной зарядке. И эти проблемы, такие как производство и транспортировка водорода, лежат на инженерах».
Топливные элементы могут быть довольно дорогими. Однако новая разработка Яна и его команды снижает стоимость водородных топливных элементов, где дорогие платиновые катализаторы заменяются более дешевыми, изготовленными из металлов, таких как никель. Новая технология заменяет рабочую среду с кислотной на щелочную, а никель заменяет активность платины, по словам исследователей.
«Этот новый топливный элемент с гидроксидной мембраной может обеспечить высокую производительность при беспрецедентно низкой стоимости», — сказал Ян. «Наша настоящая надежда заключается в том, что мы сможем установить топливные элементы с гидроксидной мембраной в автомобили и сделать их по-настоящему доступными — может быть, за 23 000 долларов за Toyota Mirai».
Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.