Ученые ТПУ разработали многоразовые накопители водорода на основе отечественной сырьевой базы

Ученые Томского политеха разработали металлогидридные накопители водорода из сплава титана и железа. Стоимость их производства в три раза ниже, чем у импортных аналогов. Накопители способны сорбировать и десорбировать водород несколько тысяч циклов с потерей эффективности не более 5-10%.

На сегодняшний день самый распространенный метод хранения водорода — баллоны под давлением 150 или 350 атмосфер. Однако использование высокого давления требует повышенных мер безопасности. В связи с этим ученые рассматривают использование гидридов металлов как альтернативный способ накопления и выделения водорода.

Гидридов металлов существует большое количество, некоторые из них способны накапливать и выделять водород единожды, другие пригодны для многократного использования. Команда ученых Томского политеха работает в направлении создания систем хранения водорода для многоразового стационарного использования на основе лантан-никеля и титан-железа.

«Сплав лантана и никеля (LaNi5) является одним из наиболее изученных в мире металлогидридом для накопления водорода, широко применяемым, и, одновременно, одним из самых дорогих. С ним нам удалось создать систему безопасного хранения водорода, для которой не нужны высокие температуры и давление. Однако часть сырья для сплава приходится закупать за рубежом, поэтому перед учеными ТПУ встала задача синтезировать металлогидриды из отечественной сырьевой базы, — рассказывает доцент отделения экспериментальной физики Виктор Кудияров. — Нами были разработаны лабораторная установка хранения водорода с накопителями из сплава титана и железа, а также создан сам сплав. Стоимость такого накопителя примерно в три раза ниже, чем накопителей на основе лантана и никеля».

При поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» было закуплено оборудование, которое позволяет провести полный цикл создания материала-накопителя – от получения слитка до изучения характеристик сорбции и десорбции водорода на лабораторной установке.

В настоящее время ученые Томского политеха работают над улучшением накопителей на основе металлогидридов. Сейчас накопители используются в виде мелкодисперсных порошков, вместо этого планируется создание накопителей-компактов с добавками для повышения теплопроводимости.

«Наша цель — разработать большие системы хранения водорода на отечественной сырьевой базе, пригодные для массового производства», — отмечает руководитель отделения экспериментальной физики Андрей Лидер.

Результаты проекта ученых ТПУ были представлены на V Всероссийской конференции «Водород. Технологии. Будущее» в Перми.

Праздник к нам приходит: в Пермском Политехе рассказали, как правильно выбрать безопасную гирлянду
Сложно представить декабрь без ярких огней гирлянд. Ими украшают новогодние елки, дома и квартиры, витрины в магазинах и улицы городов. Эксперты Пермского Политеха рассказали, как выбрать безопасную и энергосберегающую гирлянду, почему лучше не размещать ее на штору, зачем нужна отметка EAC и что она значит, как праздничное украшение может привести к аллергическим реакциям, головным болям и ухудше...
Пленки из параллельно лежащих нанотрубок повысили эффективность лазеров ультракоротких импульсов на 30%
Ученые разработали простой и недорогой способ самосборки углеродных нанотрубок, который позволяет ориентировать их в одном направлении. Пленки на основе упорядоченных нанотрубок могут использоваться в лазерах, генерирующих ультракороткие световые импульсы. Такие лазеры применяют в биологии и медицине для создания изображений тканей и органов с высоким разрешением при диагностике заболеваний. Парал...
В МЭИ прошел первый всероссийский научно-практический форум «Энергия знаний: дополнительное профессиональное образование в сфере энергетики»
12 декабря 2024 года в НИУ «МЭИ» прошел первый всероссийский научно-практический форум «Энергия знаний: дополнительное профессиональное образование в сфере энергетики». Эксперты института дистанционного и дополнительного образования НИУ «МЭИ» презентовали новые уникальные программы обучения и различные инновационные образовательные решения для дополнительного...
Учёные Университета МИСИС создали термоэлектрический материал для зеленой энергетики
Исследователи разработали новый подход к созданию термоэлектрических материалов, которые в перспективе могут быть использованы для преобразования промышленного тепла в электричество. Предложенный метод одновременно повышает энергоэффективность производственных процессов и минимизирует воздействие на окружающую среду. Промышленное отработанное тепло, выделяемое на п...
Российские учёные разработали технологию производства теплостойких термопластов для импортозамещения в электротехнике и приборостроении
Российские ученые разработали новый способ получения термопластов. Благодаря этому методу создаются полимеры с повышенной теплостойкостью. Разработка поможет с импортозамещением иностранных материалов в первую очередь в сфере электротехники и приборостроения. Сейчас термопласты выпускаются только за рубежом, поэтому эксперты сошлись во мнении, что их разработка и развитие методов их синтеза значит...
Студенты НИУ «МЭИ» — призеры Осеннего кубка CASE-IN
9 декабря 2024 года в кластере «Ломоносов» состоялся финал Осеннего кубка Международного инженерного чемпионата CASE-IN, который объединил талантливых студентов и школьников, готовых представить эффективные решения для развития ведущих отраслей России. В рамках Осеннего кубка команда НИУ «МЭИ» «Эпоха резонанса» заняла второе место. Участники по заданию АЛРОСА...
Ученые синтезировали и описали управляемый магнитный материал для высокоточной электроники
Ученые синтезировали высокочувствительные магнитные материалы на основе арсенида кадмия с вкраплениями хрома и описали их микроструктуру. Такие материалы полезны при разработке устройств магнитной памяти, средств связи, сенсоров и микроэлектроники нового поколения. Поэтому знания об их строении позволят точно настраивать магнитные свойства в зависимости от задач, которые должен будет выполнять мат...
Ученые НГТУ НЭТИ разработали прогнозные модели для управления ремонтами электрооборудования
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разработали прогнозные модели, которые позволяют спланировать ремонт электрооборудования в соответствии с динамикой развития дефектов (ремонт по фактической прогнозируемой наработке на опасный дефект).   «Реально существующая ситуация на объектах электроэнергетики нефтяной отрасли такова: служба диагностики имеет ко...
В МЭИ разработали цифровой двойник энергетического котла
В рамках сотрудничества НИУ «МЭИ», Минэнерго России и объединённой электроэнергетической компанией «Union Electrica» (UNE) Республики Куба разработан цифровой двойник энергетического котла для ТЭС «Карлос Мануэль Сеспедес». Создаваемые в МЭИ цифровые двойники позволяют решать различные производственные задачи по обеспечению эффективной работы, сжиганию непрое...
ЛЭТИ и ГК «Элемент» запустили дизайн-центр по проектированию и измерению параметров силовых электронных приборов и материалов
Новое подразделение займется отработкой технологий производства и контроля качества промышленных электронных компонентов и материалов на базе уникального измерительного оборудования. Одна из ключевых задач, которую СПбГЭТУ «ЛЭТИ» совместно с индустриальными партнерами решает в рамках программы развития «Приоритет 2030» – разработка и внедрение в промышленность ново...
Ученые СГТУ разработали технологию повышения прочности материалов для условий Крайнего Севера
Ученые Института машиностроения, материаловедения и транспорта Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. создали новую технологию для улучшения качества композиционных материалов, которые могут быть использованы в условиях сурового климата Арктики, в частности, при производстве морских ледостойких платформ, трубопроводов, резервуаров для хранения технических жидко...
Ученым КФУ удалось смоделировать новый перспективный материал – нанокомпозит
Он найдет свое применение в создании сенсоров, оптоэлектронных приборов, энергоэффективных устройств и каталитических систем. Нанотехнологии открыли новую эру материаловедения, предоставив возможности для разработки многофункциональных нанокомпозитных материалов. Ученые Института физики Казанского федерального университета смоделировали и изучили новый материал – нанокомпозит. Он состоит...
В МЭИ разработали экспериментальный образец источника излучения в экстремальном ультрафиолете
Учёные НИУ «МЭИ» разработали экспериментальный образец источника излучения в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне длин волн (ЭУФ). Эксперименты с добавлением лития в гелиевый плазменный разряд показали возможность создания стационарного источника, востребованного технологией ЭУФ литографии, которая применяется в микроэлектронике для уменьшения характерных размеров элементов схем...
Отходы угольных электростанций удешевят производство глинозема
Ученые разработали технологию получения глинозема из угольной золы — побочного продукта работы угольных электростанций. Поскольку глинозем нужен при производстве алюминия, предложенный подход удешевит получение этого металла, а также позволит утилизировать образующиеся в огромных количествах отходы. Полученный авторами глинозем соответствует стандартам качества, установленным в России, Китае...
Ученые НГТУ НЭТИ разработали отечественные антенны для GPS и ГЛОНАСС
Семейство отечественных антенн для работы с сигналами систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС частотных диапазонов L1 и L2 разработала команда ученых Новосибирского государственного технического университета НЭТИ в рамках программы «Приоритет 2030». Конструкторская документация на семейство новых антенн для спутниковой навигации будет передана индустриальному партнеру, а в дальне...
Медь улучшила катализатор для переработки парниковых газов
Ученые разработали стабильный катализатор на основе никеля с примесью меди, который с 95% эффективностью превращает этанол в синтез-газ, используемый в химическом производстве, тепловой и электроэнергетике. Поскольку этанол удается получать из углекислого газа, эта реакция может использоваться для утилизации парниковых газов из воздуха. Таким образом, полученный катализатор потенциально поможет бо...
До конца года в России будут созданы ключевые компоненты в сфере квантовых коммуникаций
Об этом сообщил замглавы РЖД Евгений Чаркин на пленарной сессии IV Конгресса молодых ученых, который проходит на федеральной территории «Сириус». — Развитие направления «Квантовые коммуникации», за которое отвечает РЖД, — пример эффективного экосистемного подхода при кооперации науки, бизнеса и образования. Наш реестр экосистемы уже включает более 140 орган...
Графен упростит получение чистой воды
Ученые впервые показали, что под действием слабого солнечного света жидкости, содержащие графеновые нанохлопья, испаряются на 95% быстрее, чем дистиллированная вода. Кроме того, графеновые наножидкости преобразуют солнечную энергию в тепловую на 48% эффективнее. Благодаря таким свойствам на основе графеновых хлопьев можно создавать эффективные системы опреснения и получения чистой воды из разных и...
Разработки ТГУ и ИЯФ СО РАН помогут заместить импортные детекторы
Создание отечественной электроники входит в число приоритетных задач, решение которых критически важно для страны. В настоящее время ученые Томского государственного университета работают над расширением номенклатуры отечественных сенсоров. Помимо многоэлементных сенсоров на основе арсенида галлия, созданы опытные образцы кремниевых микрополосковых сенсоров, которые также будут использоваться в ро...
Ученые разработали технологию получения медных супер-концентратов
Специалистам лаборатории перспективных технологий комплексной переработки минерального и техногенного сырья цветных и черных металлов УрФУ удалось увеличить содержание меди в халькопиритном концентрате в 1,5–2,2 раза (до 35–55 %). Таким образом, благодаря работе ученых промышленники могут получать супер-концентраты. Это очень значимый результат, так как об...