|
Эта публикация цитируется в 139 научных статьях (всего в 139 статьях)
Водородная энергетика: перспективы развития и материалы
С. П. Филипповa, А. Б. Ярославцевb a Институт энергетических исследований Российской академии наук, г. Москва
b Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук, г. Москва
Аннотация:
Рассмотрены перспективы развития мировой водородной энергетики. Особое внимание уделено созданию материалов, обеспечивающих технологическую цепочку этого направления, включая получение, очистку, хранение водорода и выработку электроэнергии. Отмечена основная роль катализаторов — наночастиц металлов или сплавов, нанесенных на оксидные носители, — при получении водорода конверсией природного газа либо спиртов. Альтернативный подход заключается в пиролизе углеводородов, продуктами которого являются водород и углерод. Прямое получение высокочистого водорода возможно с привлечением электролиза или процессов мембранного катализа. Наряду с традиционными способами хранения водорода, такими как компримирование и сжижение, рассмотрены сорбция сплавами, а также химическое преобразование в жидкие носители (аммиачный и толуольный циклы). Для производства энергии с использованием водорода служат топливные элементы, ключевую роль в которых играют катализаторы и протонпроводящие мембраны. Показано, что с применением бинарных сплавов платины или структур “ядро в оболочке” на углеродных либо оксидных носителях процессы электровосстановления кислорода и электроокисления CO в низкотемпературных топливных элементах облегчаются, а высокие значения проводимости и селективности обеспечиваются перфторированными сульфокислотными мембранами. Большая стоимость последних определяет потребность в разработке альтернативных мембранных материалов. Основной проблемой высокотемпературных топливных элементов является необходимость снижения рабочей температуры и омических потерь, перспективным решением которой может быть создание тонкопленочных материалов и замена кислородпроводящих керамических мембран на протонпроводящие.
Библиография — 290 ссылок.
Ключевые слова:
Водород, водородная энергетика, получение водорода, очистка водорода, хранение водорода, топливные элементы, электрокатализаторы, мембраны, паровая конверсия (паровой риформинг), парциальное окисление.
Поступила в редакцию: 18.12.2020
Образец цитирования:
С. П. Филиппов, А. Б. Ярославцев, “Водородная энергетика: перспективы развития и материалы”, Усп. хим., 90:6 (2021), 627–643; Russian Chem. Reviews, 90:6 (2021), 627–643
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/rcr4346 https://www.mathnet.ru/rus/rcr/v90/i6/p627
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 299 |
|