Самарский государственный политехнический университет реализует проект по разработке нового поколения отечественных катализаторов для топливных элементов, направленных на генерацию электроэнергии. Ведущим специалистом проекта выступает кандидат химических наук Алексей Моисеев, работающий в рамках кафедры «Химическая технология переработки нефти и газа». Данный проект получил финансовую поддержку Российского научного фонда в рамках заявки № 26-23-20226.
Топливные элементы представляют собой компактные устройства, предназначенные для преобразования химической энергии топлива в электрическую энергию посредством электрохимических реакций. Их конструкция включает твёрдую керамическую пластину (электролит) с пористой структурой, анод, катод и электролит, расположенный между ними. На катод подаётся кислород, а на анод – углеводородное топливо. В результате электрохимической реакции генерируется электрическая энергия, тепло и побочные продукты, включая воду и углекислый газ. Топливные элементы характеризуются высокой энергетической эффективностью, экологической безопасностью и бесшумной работой, что делает их перспективными для применения в удалённых регионах, резервных электростанциях и специализированной технике.
Однако топливные элементы подвержены влиянию содержания серы в используемом топливе. В России удаление серы из нефтепродуктов осуществляется методом гидроочистки с применением импортных катализаторов. В условиях санкционных ограничений поставки данных катализаторов ограничены, а местные аналоги не всегда удовлетворяют необходимым стандартам качества.
Сотрудники Самарского государственного политехнического университета предложили инновационное решение данной проблемы. Разработан катализатор, который может быть настроен с использованием добавок металлов, таких как железо, хром и марганец, что позволяет эффективно удалять серу из топлива и использовать как традиционные, так и возобновляемые источники, включая рапсовое и отработанное подсолнечное масло, для производства высококачественного топлива, сохраняющего свои свойства при низких температурах.
Алексей Моисеев подчеркнул, что основной целью проекта является создание катализатора для производства сверхчистого топлива с содержанием серы менее одной миллионной доли. Это имеет стратегическое значение для развития «зелёной» энергетики и повышения уровня энергетической безопасности страны.
Учеными СамГТУ впервые изучается влияние различных металлов на каталитическую активность. Идеальный катализатор должен обладать не только высокой эффективностью и стабильностью, но и экономической целесообразностью.
Исследователи Самарского государственного политехнического университета стремятся не только к совершенствованию существующих технологий, но и к созданию продукта, превосходящего зарубежные аналоги по качеству и универсальности, что позволит расширить возможности применения топливных элементов в различных отраслях промышленности, пишет progorodsamara.ru.