Ученые УрФУ разработали технологию, которая позволяет преобразовать химическую энергию в электрическую

Ученым Уральского федерального университета (входит в СоюзМаш России) совместно с коллегами из Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук удалось создать уникальный электрогенератор, который напрямую преобразовывает химическую энергию в электрическую. Не имеющая аналогов в России установка имеет коэффициент полезного действия свыше 90% с учетом тепловой и электрической энергии и полностью состоит из отечественных комплектующих. Более того, разработанная на основе твердооксидного топливного элемента технология отличается не только высокой эффективностью, но и экологичностью.
Профессор УрФУ и научный руководитель Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН Юрий Зайков отмечает, что человечество уже давно ищет способ эффективного преобразования химической энергии в электрическую прямым способом. Сейчас можно сказать, что уральским ученым удалось это сделать.
«Сегодня мы имеем установку мощностью 1,5 кВт, которая уже была протестирована на площадке „УралТрансГаз-Екатеринбург“, — говорит Юрий Зайков. — Были проведены научные исследования в области материаловедения, изучения электродных процессов и отработки опытных устройств, которые позволили выйти на сегодняшний уровень и уже в 2018 году начать производство новых генераторов. В перспективе планируется разработка таких генераторов с мощностью до 5 кВт».
Сфера применения нового генератора широка: в составе станций катодной защиты газопроводов, обеспечении электричеством коттеджных поселков и удаленных объектов, где нет возможности получать электроэнергию от централизованных линий, в качестве резервных источников энергии, а также использование компаниями мобильной связи.
Еще одним важным шагом в продвижении разработки стало то, что в 2016 году Уральский федеральный университет совместно с Институтом высокотемпературной электрохимии и Заводом электрохимических преобразователей (г. Новоуральск) выиграл тендер Министерства образования и науки РФ на подготовку производственного участка по изготовлению высокотехнологичных твердооксидных топливных элементов. Это будет отдельное производство в кооперации с другими предприятиями Урала, которые будут поставлять комплектующие. В 2018 году технология будет окончательно отработана до запуска полной цепочки производства и изготовлено несколько новых установок. В перспективе планируется производить до нескольких сотен таких генераторов в год.
Ученый также отмечает, что существенную роль в совершенствовании новой технологии должна сыграть совместная лаборатория «Высокотемпературные устройства для распределения электрохимической энергетики», созданная в 2016 году Уральским федеральным университетом совместно с Уральским отделением Российской академии наук и Федеральным агентством научных организаций.
Напомним, Юрий Зайков также является руководителем одного из прорывных научных проектов УрФУ «Перспективные магнитные материалы с многоуровневой иерархической структурой для новых технологий энергетики, электроники и спинтроники».
УрФУ — участник Проекта 5-100, ключевым результатом которого должно стать появление в России к 2020-му году современных университетов-лидеров с эффективной структурой управления и международной академической репутацией, способных задавать тенденции развития мирового высшего образования.