Национальная лаборатория Лос-Аламоса в США и компания Advent Technologies, специализирующаяся на разработке водородных топливных элементов, перешли к новому этапу сотрудничества. В рамках расширенного лицензионного соглашения Advent получает частичную эксклюзивность на запатентованную технологию мембранно-электродных блоков (МЭБ) Ion Pair. Эта разработка призвана значительно улучшить производительность топливных элементов и расширить сферу их применения.
«Национальная лаборатория Лос-Аламоса десятилетиями находится на переднем крае исследований в области водородных топливных элементов», – заявил директор лаборатории Том Мейсон. «Это лицензионное соглашение предоставляет прекрасную возможность для расширения наших возможностей в этой области, а также дает значительные преимущества ключевым партнерам как в частном, так и в государственном секторах».
Основа технологии Ion Pair MEA была заложена еще в 2016 году исследовательской программой лаборатории. За последние пять лет Лос-Аламос и Advent усовершенствовали эти мембранно-электродные блоки – ключевой компонент водородных топливных элементов – для использования в широком спектре приложений: от оборонной промышленности и стационарной энергетики до транспорта, включая грузовики, морские суда и авиацию.
«Это знаковый проект, знаменующий собой важную веху в расширении применения нашей технологии топливных элементов», – отметил Ю Сын Ким, изобретатель Ion Pair MEA и научный сотрудник лаборатории. «Ожидается, что в ближайшее десятилетие рынок водородных топливных элементов – от транспорта до авиации – будет быстро расти, и это партнерство представляет для нас огромную возможность ускорить коммерциализацию нашей технологии».
Водородные топливные элементы генерируют энергию в результате электрохимической реакции между кислородом и водородом, производя тепло, воду и электричество. Наиболее распространены низкотемпературные и высокотемпературные элементы, каждый со своими недостатками. Первые зависят от воды для переноса протонов и не могут работать при температуре выше точки кипения (212°F или 100°C), что требует громоздких систем охлаждения. Вторые используют фосфорную кислоту и работают при высоких температурах, но обычно имеют гораздо меньший срок службы.
Технология Ion Pair решает эти проблемы. Разработанная командой ученых под руководством Ю Сын Кима, она использует новую полимерную электролитную систему, которая объединяет преимущества обоих типов топливных элементов, избегая их недостатков. В результате достигается повышение выработки энергии на 60%, расширяется рабочий температурный диапазон (от 176°F до 320°F, или от 80°C до 160°C), отпадает необходимость в сложных системах увлажнения и охлаждения, а также повышается общая долговечность и эффективность. Кроме того, в производстве не используются перфторированные материалы, что упрощает и удешевляет процесс.
Благодаря этим улучшениям технология Ion Pair открывает дорогу для использования водорода в сферах, где это ранее было слишком дорого, сложно или неэффективно. В знак признания этого достижения, лаборатория и Advent Technologies в 2024 году получили престижную награду R&D 100. Джим Коффи, главный операционный директор Advent, подчеркнул: «Выдача расширенной лицензии на Ion Pair подтверждает как успех Advent в качестве партнера по коммерциализации, так и важность технологии Лос-Аламосской национальной лаборатории для преобразования сферы производства энергии».
