Прорыв в переработке: новый метод для водородных топливных элементов

Крупный план разобранного водородного топливного элемента. Видны слои протонообменной мембраны с каталитическим покрытием и графитовые пластины в лабораторных условиях.
Компании Johnson Matthey и Syensqo продемонстрировали жизнеспособный метод переработки критически важных материалов, используемых в водородных технологиях. Разработанный подход позволяет извлекать и повторно использовать дорогостоящие металлы платиновой группы и иономеры из компонентов топливных элементов и электролизеров на основе протонообменных мембран (PEM) без снижения их производительности, открывая путь к масштабируемому и низкоуглеродному производству.

В совместном отчете компании подтвердили успешное извлечение ценных материалов в килограммовых масштабах из промышленных отходов – каталитических мембран. Восстановленные компоненты были повторно интегрированы в новые мембранно-электродные блоки, что знаменует собой ключевой шаг к созданию экономики замкнутого цикла в этой сфере. Технология PEM, играющая центральную роль в водородной экономике, зависит от металлов платиновой группы, выступающих катализаторами, и фторированных иономеров, таких как Aquivion от Syensqo, обеспечивающих проводимость протонов. Переработка этих материалов крайне важна, но до сих пор представляла собой сложную техническую задачу.

Для решения этой проблемы Johnson Matthey разработала химический процесс HyRefine, позволяющий перерабатывать металлы без сжигания полимера. Параллельно Syensqo создала технологию для извлечения, очистки и восстановления иономеров. Совместное применение этих процессов обеспечивает высокий выход ценного сырья, сохраняя его целостность и качество. По оценкам, такой подход может сократить углеродный след производства до 80% по сравнению с использованием первичных материалов.

«Эта работа показывает, что возможно, когда мы объединяем научное мастерство с настоящим сотрудничеством по всей производственной цепочке», – отметила Лиз Роуселл, главный технический директор Johnson Matthey. Имре Хорват, директор платформы «Зеленый водород» в Syensqo, добавил: «Результаты обнадеживают, поскольку демонстрируют возможность циклической переработки промышленных отходов водородных установок. Эта работа представляет собой значимый шаг к расширению циркулярности материалов в PEM-технологиях».

Аружан Есенова

Аружан Есенова – ведущий обозреватель издания «Водородная среда», специализирующийся на глобальной повестке водородной энергетики и низкоуглеродных технологий. В фокусе ее внимания находятся как технологические инновации, так и макроэкономические тренды отрасли – от разведки природного водорода в Северной Америке до запуска мегаваттных электролизеров в Европе. Автор подробно освещает деятельность крупнейших игроков рынка, таких как Plug Power, LONGi, Mercedes-Benz и Masdar, отслеживая их стратегические соглашения и экспансию на новые рынки. География публикаций Аружан охватывает ключевые регионы мира, включая проекты в Испании, Канаде, Бразилии, Азии и Австралии, где она анализирует цепочки поставок зеленого водорода и аммиака. Журналистка также уделяет значительное внимание вопросам декарбонизации тяжелой промышленности и транспорта, рассказывая о внедрении «зеленой стали», водородных грузовиков и разработке двигателей внутреннего сгорания на новом топливе.

Еще от автора