Сообщения
Перспективы использования топливных ячеек 31.01.10

Топливные ячейки (элементы) являются одной из наиболее чистых и эффективных технологий выработки электроэнергии. Наноструктурированный материал, включая наночастицы катализаторов (размером 1–5 нм), играет очень важную роль в развитии технологий топливных ячеек. Внедрение нанотехнологий позволяет эффективно использовать при производстве катализаторов драгоценные металлы, т.к. благодаря очень маленьким размерам наночастиц существенно снизились потребности в данном материале. Основной недостаток рассматриваемой технологии – высокая рабочая температура (около 1000о С), что существенно ускоряет износ базовых материалов катализатора и сокращает их рабочий цикл, а соответственно существенно увеличивает себестоимость данной продукции.

В настоящее время выделяется три наиболее перспективных направления использования технологии топливных ячеек – электроэнергетика, электроника (в основном аккумуляторы) и транспорт.

Доминирующее положение в мировом производстве и экспорте топливных ячеек на базе наноматериалов занимают США. В этой стране сосредоточено множество компаний, специализирующихся на разработке и коммерциализации топливных ячеек для электростанций. Среди основных компаний отмечаются «FuelCell Energy» (автономные системы генерации электроэнергии), «Catalyx Nanotech» (катализаторы с наночастицами платины для топливных ячеек), «Fuel Cell Store» (топливные элементы для электротехники), «De Nora North America» (нанокатализаторы для топливных ячеек), «Quantumsphere» (топливные ячейки с использованием наночастиц платиновой группы в катализаторах). В Великобритании разработкой и производством топливных ячеек занимаются «Johnson Matthey PLC» (катализаторы на базе наночастиц платиновой группы для топливных ячеек) и «Ilika Technologies» (нанокатализаторы топливных ячеек). Среди остальных крупных производителей выделяются такие страны как Германия, Канада, Япония, Швейцария и Австралия.

На протяжении второй половины XX в. по уровню развития водородной энергетики СССР не уступал мировым лидерам, прежде всего США. В 1960-х гг. активно проводились исследования перспектив использования топливных ячеек в космической промышленности и военно-промышленном комплексе. В 1982 г. на заводе «РАФ» был изготовлен прототип автобуса на топливных ячейках. В начале 2000-х гг. концерн «Норникель» выступил инициатором развития программы водородной энергетики, которая не получила необходимой поддержки. В настоящее время, по различным оценкам, отечественные компании отстают от ведущих западных разработчиков и производителей топливных ячеек на 10 лет. Для успешной конкуренции в долгосрочной перспективе российским предприятия и научным центрам уже сейчас необходимы колоссальные инвестиции.