Новые зарядные станции одновременно производят чистый водород и хранят энергию

Ученые из федеральной политехнической школе Лозанны создали новую систему: она сочетает в себе обычную окислительно—восстановительную проточную батарею, которая накапливает энергию, и каталитические реакторы, производящие чистый водород из жидкости.

Новая система, созданная учеными, обеспечивает большую гибкость и емкость для хранения энергии, а также производит чистый водород по более низкой цене.

Сегодня потребность в надежных возобновляемых источниках энергии быстро растет, так как все страны мира активно борются с изменениями климата. Но возобновляемую энергию не получится эффективно использовать в электросетях, пока не изобретут способ ее хранения в больших масштабах.

Чтобы создать свою универсальную систему, ученые использовали обычную окислительно-восстановительную проточную батарею. Такие батареи используют для хранения электроэнергии емкости с жидким электролитом, который пропускаются через ядро батареи из разделенных мембраной положительной и отрицательной полуячеек. В процессе получения энергии отработанный электролит прокачивается через ячейки, заряжаясь в ходе электрохимической реакции, и возвращается в емкость для хранения.

В новой работе авторы улучшили эту батарею, добавив к ней два каталитических реактора: они производят водород из жидкости, циркулирующей в резервуарах.

Водород образуется в результате каталитического процесса, который использует энергию батареи для разделения молекул воды на два их компонента — водород и кислород. Но такой водород можно считать чистым только в том случае, если энергия, используемая для зарядки батарей, является возобновляемой. Даник Рейнард, аспирант Лаборатории физической и аналитической электрохимии EPFL

Новая технология предлагает ряд преимуществ как для производства водорода, так и для хранения энергии. Если обычные окислительно-восстановительные батареи после полной зарядки больше не могут накапливать энергию, то в новой системе полностью заряженная батарея может выпускать жидкость во внешние реакторы, которые генерируют водород. Его можно хранить и использовать позже, чтобы освободить место для хранения в самой батарее.

Водород, который произвела система, — чистый, его нужно только сжать для оптимального хранения. Новая система также безопаснее обычных, так как генерирует кислород и водород отдельно, а не одновременно — так меньше риск взрыва.