Протонные водородные батареи

11.02.2014

Исследователи Мельбурнского королевского технологического института (RMIT) разработали новый концепт аккумулятора, использующего в своей основе энергетический потенциал водорода. Именно данный химический элемент, по мнению учёных, должен выступить в качестве замены лития как главного источника энергии в большинстве современных аккумуляторных устройствах.

Озвученная концепция устранит необходимость в производстве, восстановлении, а главное - хранении газообразного водорода, что на сегодня является самым серьёзным фактором, ограничивающим эффективность и распространение подобных систем. Представленное решение сочетает в себе лучшие наработки в области водородных топливных элементов в совокупности с традиционными принципами аккумулирования электрической энергии.

"Так как для процедуры зарядки батареи достаточно лишь притока воды для её дальнейшего расщепления и использования ядер атомов водорода - протонов, а в режиме разряда - воздух, то мы назвали наше изобретение "протонно-потоковая батарея". Кроме перспективных технических решений, заложенных в изобретение, наш аккумулятор имеет внушительный потенциал и в экономическом плане. Производство лития для современных батарей - это достаточно трудоёмкий процесс, а само сырьё - относительно дефицитное, если проводить аналогию с водородом", - пояснил в своём докладе руководитель исследования из RMIT профессор Джон Эндрюс (John Andrews).

Продемонстрированный концепт базируется на интеграции металлогидридного электрода в протонообменную мембрану топливного элемента - Proton Exchange Membrane (PEM). Во время зарядки протоны, полученные при расщеплении воды, непосредственно "связываются" с электронами и металлическими частицами на электроде топливного элемента, который интегрируется в PEМ. Вследствие этого образуется твердотельный водородный металлогидрид. Именно он и выступает в качестве "хранилища" электрической энергии. При использовании же электрического ресурса подобной протонной батареи описанные процессы идут в обратной последовательности.

Опубликованные в Международном журнале водородной энергетики исследования показали, что энергоэффективность протонно-потоковых батарей может достигать аналогичных показателей в сравнении с классическими литий-ионными аккумуляторами, однако первые способны хранить значительно больше энергии на единицу массы и объёма.

"Водород сочетает в себе громадный потенциал в качестве экологически чистого источника питания. Это выставляет его в выгодном свете и подталкивает современную науку к применению элемента в достаточно широком диапазоне областей", - резюмировал господин Эндрюс.

Проведённое австралийскими учёными исследование и продемонстрированная разработка может быть успешно внедрена во многие аспекты современное жизни: начиная от бытовых устройств и заканчивая транспортными средствами, а также промышленными системами хранения электроэнергии.

<< Назад: Блокировка краденных гаджетов 11.02.2014

>> Вперед: Прозрачная пленка превращает стекло в проекционный экран 10.02.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Определено рекомендуемое количество шагов в день 08.08.2023 Исследования проведенные учеными показывают, что за последние сто лет человечество значительно сократило количество ежедневных шагов - на 96%. Необходимо осознать, что полное прекращение двигательной активности может привести к угрозе вымирания человеческого вида. Но нашлась альтернатива, и это не знаменитые десять тысяч шагов. Оказывается, это число стало стандартом ошибочно, когда в 1964 году японская компания выпустила на рынок крокометр, который переводится как "Счетчик 10 000 шагов". Эта новинка настолько впечатлила покупателей, что они быстро приняли это значение и начали стремиться к нему без особых на то мотивов. В действительности оптимальное количество шагов в день для каждого человека зависит от множества факторов, включая общее состояние здоровья, уровень физической активности в течение дня и даже стиль питания. Профессор Гарвардского университета Имин Ли провела исследование по этой теме совместно с коллегами. Около 16 тысяч американок старше 70 лет приняли участие в исследовании. Каждой из них было предоставлено наручное устройство для подсчета шагов, после чего эксперимент был запущен. Результаты показали, что в среднем участницы проходили около 5500 шагов в день. Однако те из них, кто проходил 7500 шагов и меньше, имели больше шансов на долгую жизнь, чем те, кто ограничивался 4500 шагами. Положительный эффект от физической активности сохранялся до достижения отметки в 7500 шагов, и прогулки, превышающие этот порог, не оказывали значительного положительного влияния на продолжительность жизни.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026