Немецкая компания BASF вместе со специалистами по водородным топливным элементам из компании HyPoint разработала мембрану, которая увеличит мощность топливных элементов на 50%.

Ранее компания HyPoint разрабатывала топливные элементы, которые предложили использовать в авиации. Разработчики заявили, что их мощность будет в три раза выше, чем у аналогов. Но благодаря новой протонопроводящей мембране, разработанной в партнерстве с BASF, их плотность мощности увеличится еще на 50%.

Протонопроводящие мембраны — это ключевой компонент водородных топливных элементов. Для их разработки газы водорода (H₂) и кислорода (O₂) помещаются по обе стороны мембраны, которая предназначена для пропускания только одиночных положительно заряженных протонов водорода. Далее платиновый катализатор расщепляет каждую молекулу H₂ на два протона H⁺ и два электрона. После этого протоны движутся через мембрану в сторону кислорода, и электроны встречаются с ними уже после прохождения через электрическую цепь, так создается ток. Электроны, протоны и кислород затем объединяются на другой стороне, образуя воду.

HyPoint, в свою очередь, разрабатывает уникальный топливный элемент с воздушным охлаждением и турбонаддувом, который отличается от традиционных конструкций, так как использует более высокие температуры и давление, чтобы быстрее пропускать большое количество протонов через мембрану. В результате энергии производится больше.

По словам HyPoint, при заданной выходной мощности новый топливный элемент намного легче, чем аналоги, в частности потому, что ему не нужны охлаждающие устройства. Разработчики предлагают использовать его в самолетах с нулевым уровнем выбросов.

Теперь обе компании объединили усилия для тестирования и разработки новой мембраны: ее производительность достигнет 3 000 Вт/кг, это на 50%, чем в аналогичных системах. Она может работать при более высоких температурах и давлениях, чем раньше, также у нее более сильные механические свойства.