Ученые кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) создали новое нанокомпозитное волокно для изготовления газодиффузионных пластин — важнейшего компонента водородных топливных ячеек для подводных лодок и авиакосмической техники.
Благодаря альтернативной технологии производства новый материал обходится на 80% дешевле существующих импортных аналогов. Российская разработка также превосходит зарубежные образцы по многим эксплуатационным параметрам. Ее создание — результат работы группы ученых в стратегическом проекте вуза «Умные материалы, волокна и текстиль» по программе Минобрнауки «Приоритет 2030».
«Преимущество нашей технологии над зарубежной состоит в том, что нам не требуется традиционное дорогое сверхчистое сырье — полиакрилонитрил. Можно использовать даже неутилизируемые отходы текстильных предприятий на основе полиоксадиазола. Также в нашей технологии отсутствуют дорогостоящие этапы производства, такие как предокисление и вытяжка волокна», — рассказывает разработчик материала, профессор СПбГУПТД Владимир Лысенко.
В водородной топливной батарее высокопористые пластины из нанокомпозитного волокна обеспечивают доставку водорода и кислорода в зону реакции. В результате электрохимической реакции образуется электрический ток. Двигатель подводной лодки на водородных топливных элементах является дополнительной системой к основной силовой установке. При этом он способен увеличить автономность субмарины в 3–4 раза.
«Разработанная нами технология производства материала с улучшенными характеристиками — это не только вклад в импортозамещение. За счет использования нового дешевого сырья и упрощения производственного цикла мы существенно снизили себестоимость самих газодиффузионных пластин. А это открывает новые возможности для широкого применения водородных топливных элементов, например, в качестве источника энергии для беспилотников, электромобилей и других транспортных средств», — добавляет Владимир Лысенко.