Группа ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) представила новый тип катализатора для водородных топливных элементов. В отличие от традиционных решений, он теряет менее 1,1% мощности после 90 000 циклов работы — это в семь раз превышает требования Министерства энергетики США.  

Обычные топливные элементы используют платиновые сплавы, которые со временем теряют эффективность из-за коррозии. Новый катализатор решает эту проблему за счет необычной конструкции: ультратонкие частицы платины заключены в графеновые «карманы», которые защищают их от разрушения. Дополнительный пористый углеродный материал (Ketjenblack) улучшает проводимость и стабильность системы.  

Испытания показали, что такой элемент может проработать свыше 200 000 часов — этого хватит на десятки лет эксплуатации в грузовиках дальнего следования. Для сравнения, целевой показатель властей США — всего 30 000 часов.  

Водородные топливные элементы особенно перспективны для тяжелого транспорта. Они легче аккумуляторов, заправляются за минуты и не производят выбросов, кроме воды. Однако до сих пор их широкому внедрению мешала высокая стоимость и ограниченный срок службы. Новая разработка может изменить ситуацию.  

По расчетам ученых, их технология не только долговечнее, но и экономичнее. Например, топливный элемент мощностью 1,08 Вт/см² весит в восемь раз меньше, чем литий-ионная батарея аналогичной производительности. Это критически важно для грузовиков, где каждый килограмм влияет на грузоподъемность.  

Следующий этап — испытания в реальных условиях. Если они пройдут успешно, технология может сократить до 25% выбросов от коммерческого транспорта, который сегодня остается одним из главных загрязнителей.  

Ранее та же команда создала катализатор для легковых авто, который проработал 15 000 часов — почти вдвое дольше нормы. Новый результат показывает, что водородная энергетика постепенно решает свои ключевые проблемы: дороговизну и недолговечность.