«Мембранный электролиз воды позволяет получить высокочистый водород без углеродного следа. Разработка наших ученых снизит стоимость электролизного водорода и ускорит внедрение экологически-чистых электрохимических технологий в энергетике и других областях», — приводятся в сообщении слова ректора НИУ «МЭИ» Николая Рогалева.
Как сообщили в вузе, мембранный электролиз воды широко используется для получения «зеленого» и «желтого» водорода. В таких электролизерах в качестве электролита применяют полимерные мембраны, содержащие фосфорную кислоту. Их существенным недостатком остается постепенное вымывание фосфорной кислоты в процессе работы, из-за чего снижается протонная проводимость мембран и ограничивается ресурс электролизера.
Решение, предложенное учеными НИУ «МЭИ», предусматривает добавление в полимерный материал на этапе синтеза мембран пористых ароматических каркасов — класса наноматериалов с исключительно высокой площадью поверхности, а также химической и термической стабильностью. За счет включения ПАК в структуру полимерной мембраны она лучше удерживает электролит благодаря образованию дополнительных водородных связей.
В результате, отметили в МЭИ, улучшается протонная проводимость мембраны — до 50%, а вымывание фосфорной кислоты снижается. Ожидается, что это позволит повысить эффективность работы электролизеров и расширить применение электрохимических технологий в энергетике и других областях.
Новую мембрану разработали на кафедре химии и электрохимической энергетики НИУ «МЭИ» под руководством профессора Сергея Григорьева. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках проекта № 25−29−00545.
«Зеленый» водород получают с помощью электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии, а «желтый» — с использованием энергии атомных электростанций.
