Учёные из Пекинского технологического института разработали новый протонно-обменный мембранный топливный элемент, который, по их данным, обеспечивает примерно в четыре раза большую мощность по сравнению с традиционными конструкциями. Ключевым элементом разработки стал специальный протонопроводящий межфазный слой, ускоряющий перенос протонов внутри каталитического слоя.

В обычных водородных топливных элементах скорость перемещения протонов к активным участкам катализатора ограничивает эффективность системы. Исследователи создали структуру на основе кислоты Брёнстеда и основания Льюиса, которая сформировала дополнительные пути для передачи протонов.

Эксперименты показали, что новая структура увеличила скорость диффузии протонов примерно в десять раз, повысила протонную проводимость в 6,5 раза и снизила энергию активации переноса более чем в два раза.

При стандартных условиях новый топливный элемент достиг мощности 0,75 ватта на квадратный сантиметр при напряжении 0,7 вольта — примерно в четыре раза больше, чем у обычных систем. Кроме того, технология повысила эффективность использования платины: система достигла показателя 6,9 киловатта мощности на один грамм платины.

После 30 000 ускоренных циклов испытаний новый топливный элемент сохранял 63% первоначальной пиковой мощности, тогда как традиционные системы сохраняли около 30%.

Разработка может быть востребована в транспорте, авиации и космических системах, где важны высокая удельная мощность и малая масса оборудования. Учёные отмечают, что технология особенно подходит для дальних перевозок и применения, где требуется быстрая заправка и большой запас хода.

Следующим этапом станет создание более крупных топливных стеков и проверка возможности промышленного производства нового материала.

Взято с сайта new-science.ru

Исследование опубликовано в журнале Science.

В американской компании Windlift решили отказаться от привычной схемы с высокой башней и огромными лопастями. Вместо классического ветрогенератора инженеры создали дрон с размахом крыла 3,7 метра, который поднимается на высоту около 60 метров, где ветер сильнее и стабильнее.

Аппарат массой всего 11–13 кг удерживается тросом и летает по траектории восьмерки. Такой режим полета позволяет увеличить подъемную силу и эффективнее использовать энергию ветра. Встроенные в крылья генераторы вырабатывают около 30 кВт электроэнергии, которая передается на землю по удерживающему тросу.

Технология рассчитана на работу как на суше, так и на воде, обеспечивая энергией удаленные объекты, строительные площадки и суда. Система требует на 90–95% меньше материалов, а ее стоимость до 80% ниже, чем у традиционных ветроустановок.

Много интересного в телеграм-канале ЭнергетикУм

Когда говорят о ветроэнергетике, обычно представляют гигантские башни с огромными лопастями. Американская компания Hover Energy предлагает другой подход — разместить ветротурбину внутри компактного короба и установить ее прямо на крыше здания.

Установка размером 3,7 × 4,6 метра развивает мощность 36 кВт и предназначена для коммерческих и промышленных объектов. Интеллектуальная система MMS (Microgrid Management System) в режиме реального времени контролирует выработку электроэнергии, управляет оборудованием и помогает снизить зависимость здания от внешней электросети.

Такие модули можно объединять в единую систему, увеличивая установленную мощность. Если технология подтвердит свою эффективность, крыши зданий смогут превратиться не только в место для солнечных панелей, но и в ветряные электростанции.

Много интересного в телеграм-канале ЭнергетикУм

Компания Emrgy предлагает использовать уже существующие оросительные, городские и очистные каналы для выработки электроэнергии. В них устанавливаются компактные модули с вертикальными турбинами, которые не мешают воде выполнять свою основную задачу.

Установка состоит из двух вертикальных гидрокинетических турбин Дарье вращающихся в противоположных направлениях. Такой тандем способен производить от 5 до 25 кВт, легко демонтируется для обслуживания и при необходимости масштабируется добавлением новых секций.

Главное отличие от традиционных гидроэлектростанций заключается в использовании уже построенной водной инфраструктуры. Это исключает необходимость в водохранилищах и масштабных инженерно-строительных работах. Такой подход не заменит крупные гидроэлектростанции, но способен превратить тысячи километров существующих каналов в распределенную сеть небольших источников чистой энергии.

Много интересного в телеграм-канале ЭнергетикУм