Источник: Unsplash

Семь миллионов смертей в год — такова цена, которую человечество платит за зависимость от угля, нефти и бензина. Именно столько, по данным ВОЗ, людей ежегодно умирает из-за загрязнения воздуха. «Зеленая» энергетика — один из способов решить эту проблему. Но солнечные и ветровые электростанции зависят от капризов природы и требуют редких материалов.

Более надежной альтернативой считаются твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) — устройства, которые вырабатывают электричество из водорода или природного газа, не выбрасывая в атмосферу ни углекислый газ, ни сажу, ни вредные оксиды. Однако их массовое внедрение до сих пор сдерживает высокая стоимость — в том числе из-за дорогих материалов, входящих в состав керамического электролита.

Команда Пермского Политеха предложила решение. Ученые разработали новую формулу порошка на основе диоксида церия с добавками редкоземельных металлов. Такой материал остается устойчивым к температурным перепадам, не требует дорогих катализаторов и сохраняет пористую кристаллическую структуру, необходимую для эффективной работы генераторов.

«Даже самая сложная из трех полученных модификаций оказалась стабильной. Это открывает путь к созданию компактных и эффективных установок — вплоть до домашних, размером с холодильник», — объяснил Никита Фаустов, ассистент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ.

Стоимость современных водородных генераторов достигает $5000 за киловатт мощности — это в несколько раз дороже дизельных. Новая технология позволяет снизить цену на 30−40%, сделав сделав такую энергию более доступной для использования в отдалённых регионах — например, в Арктике и на Дальнем Востоке, где дизель стоит особенно дорого.