МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Целью настоящей научно-исследовательской работы является разработка материалов и технологий водородной энергетики. В рамках НИР проводятся работы по трем направлениям: 1. Разработка лабораторных прототипов каталитических мембранных реакторов (КМР) конверсии углеводородов для получения водорода с использованием микротрубчатых и мультиканальных мембран. 2. Разработка лабораторных образцов высокотемпературных твердооксидных электролизеров (микротрубчатых и мультиканальных) для получения водорода. 3. Создание технологии глубокой очистки водорода с помощью микротрубчатых водород-проницаемых мембран на основе палладий содержащих и никелевых сплавов. В ходе выполнения промежуточного 1 этапа НИР получены следующие научные результаты. Показано, что синтезированные мембранные материалы состава La1-ySryFe1-xMxO3-δ (M=Mo, W, Nb y=0.4, 0.5; x=0.05, 0.1) являются монофазными и обладают химической стабильностью в восстановительной атмосфере при T≤800 oC. Синтезированы и охарактеризованы анодные материалы для высокотемпературных твердооксидных электролизеров. Показано, что соединения состава La0.5Sr0.5Fe1-yCoyO3-δ; Ba0.5Sr0.5Co0.8-xFe0.2MoxO3-δ; SrCo0.9Ta0.1O3-δ являются стабильными в воздушной атмосфере в температурном диапазоне 100≤Т≤1000 оС. Изучен фазовый, химический и гранулометрический состав материалов кислородпроводящих электролитов на основе Zr0.9Y0.2O2.1, Zr0.889Sc0.2Y0.02O2.108 и Ce0.8Sm0.2O1.95. Получен катодный материал состава NiO-Zr0.9Y0.2O2.1 (60/40 % масс.) с однородным распределением фаз. Разработаны пасты, содержащие в качестве наполнителей электролитные и электродные материалы. Изготовлен экспериментальный модуль для очистки водорода на основе никелевых капилляров. Проведены испытания модуля при варьировании температуры, разницы парциального давления водорода с питающей и проницаемой стороны капилляров. Показана устойчивость исследуемого модуля к термоциклированию.