Развитие мобильных и портативных технических устройств (телекоммуникационные системы, беспилотные авиационные системы и робототехника, резервные и автономные источники питания, энергосистемы для изолированных объектов) требуют новых источников энергии с повышенной энергоемкостью. Проект направлен на решение проблемы повышения энергоемкости мобильных и портативных энергосистем и повышения безопасности энергосистем на водородных топливных элементах. Источники энергии на основе водородных топливных элементов обеспечивают многократное увеличение удельной энергоемкости по сравнению с аккумуляторными батареями, благодаря сочетанию высокого КПД топливных ячеек и высокой энергоемкости водорода. Удельная энергоемкость водородных энергосистем может достигать 500-1000 Вт*ч/кг, в зависимости от типа источника водорода, что в 2-5 раз превосходит этот показатель для li-ion аккумуляторных батарей. Проблема хранения водорода является одним из ключевых факторов, сдерживающих распространение технологии водородных топливных элементов. Среди методов хранения и транспортировки водорода выделяют физические методы, основанные на хранении водорода в газообразном или жидком состоянии, и химические методы, при которых водород находится химически связанном состоянии. К недостаткам физических методов следует отнести низкую гравиметрическую плотность водорода в баллонах (не более 8 % масс.), большие затраты для сжижения водорода (при использовании криогенного водорода) и значительные потери при его испарении. Кроме того, использование сосудов высокого давления со взрывоопасным газом требует соблюдения повышенных мер безопасности и наличия у пользователя специальных навыков. В связи с этим, более перспективными представляются методы хранения и транспортировки водорода в химически связанном состоянии – в виде гидридов металлов, органических и неорганических соединений. Химические источники водорода характеризуются повышенной плотностью хранения водорода и позволяют мгновенно генерировать водород, когда это необходимо. В данном проекте химический источник водорода основан на гидролизе гидрида магния, что обеспечивает гравиметрическую плотность хранения водорода более 7 %, что эквивалентно водородным баллонам под давлением 300-400 бар. При этом, использование химических источников водорода позволяет резко повысить безопасность эксплуатации водородных энергосистем, поскольку в отличие от источников, использующих сжатый газ, химические источники водорода работают при незначительном избыточном давлении. Использование водородных сосудов высокого давления затрудняется проблемой их перезаправки, так как для заправки баллона водородом под давлением более 150 бар требуется безмасляный компрессор. В свою очередь, перезаправка химического источника водорода является простотой и быстрой операцией, выполняемой путем замены отработанного картриджа с источником водорода. В проекте разрабатываются химические источники водорода и энергосистемы на их основе, которые характеризуются отсутствием избыточного давления взрывоопасного газа. Использование химического источника водорода повышает безопасность эксплуатации и снимает ограничения, связанные с хранением и транспортировкой газообразного водорода.

#инвестиционно_привлекательный

На страницу проекта