Новосибирские химики разрабатывают генератор нового поколения для зарядки портативной электроники

Опубликовано: 23 июня 2021

Ученые Института химии твердого тела и механохимии СО РАН разрабатывают топливные элементы для генератора, которые позволяют заряжать портативные устройства в любой точке Земли. Разработка была поддержана представительством Фонда содействия инновациям в Академпарке в рамках программы «УМНИК», индустриальным партнером выступил «Научно-исследовательский центр «ТОПАЗ».

Создаваемый генератор обладает мощностью, необходимой для заряда портативной техники и индивидуального электротранспорта и будет вырабатывать энергию из углеводородного топлива в любых климатических условиях.

Благодаря компактному устройству появится доступ к электроэнергии в удаленных местностях без центрального энергоснабжения. Устройство можно брать в экспедиции и кемпинги для зарядки фото- и видеокамер, электрокаров, а также  питания медицинского оборудования в полевых условиях. 

Начинка генератора — высокоэффективные микротрубчатые твердооксидные топливные элементы (МТ ТОТЭ). В отличие от других видов топливных элементов МТ ТОТЭ характеризуются быстрым запуском и доступностью используемого топлива.

«На сегодняшний день литий-ионные аккумуляторы — это основной используемый источник питания для гаджетов и транспортных средств, например, электросамокатов. Однако, запас энергии такого аккумулятора ограничен: ему необходим частый доступ к электросети и регулярная достаточно длительная зарядка.

Запас энергии генератора на «микротрубках» определяется только количеством газа — метана или пропан-бутановой смеси, которую можно приобрести в баллонах на заправках и в туристических магазинах, а его зарядка займет столько времени, сколько понадобится на замену баллончика», — отметил Михаил Попов, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН, получатель гранта «УМНИК».

В рамках реализации гранта по программе «УМНИК» Фонда содействия инновациям, ученые получили рабочий прототип МТ ТОТЭ, что позволило привлечь внимание инвесторов.

Команда заключила сотрудничество с ООО «Научно-исследовательский центр «ТОПАЗ», которое специализируется на электрохимических технологиях и индустриальных решениях на их основе. «ТОПАЗ» взял на себя изготовление и выпуск стандартизованных образцов МТ ТОТЭ в большом количестве, а также решение сложных технологических и инженерных проблем при создании из них коммерческого генератора. Первый прототип такого генератора был в 2019 году продемонстрирован Президенту РФ Владимиру Путину в рамках выставки проектов НТИ.

«Наш институт — единственный в стране, кто занимается микротрубками. В сотрудничестве с инженерами компании НИЦ «ТОПАЗ» мы разработали автоматизированную установку, на которой изготавливаем трубки с регулируемой микроструктурой. В зависимости от количества используемых трубок можно создать компактные генераторы различной мощности», — добавил Михаил Попов.

В дальнейшем коллаборация научного коллектива с индустриальным партнером НИЦ «ТОПАЗ» позволит запустить серийное производство и вывести на рынок инновационные генераторы, и тем самым создать новую нишу маломощных электрохимических источников питания.


Для Справки:

Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН — один из старейших научных институтов Сибири, с уникальным сочетанием фундаментальной науки и прикладных разработок. Основным направлением фундаментальных исследований Института является химия твердого состояния, которое подразделено на исследование реакционной способности твердых тел, интенсификацию химических реакций в твердых телах и химическое материаловедение.

По направлениям «реакционная способность твердых тел», «структурные исследования при высоких давлениях», «материаловедение» и «электрохимия» Институт проводит исследования на мировом уровне, в областях «механохимия», «радиационно-термические методы» и «развитие методов СИ для исследования быстропротекающих процессов» Институт является мировым лидером.

Институт активно работает в области материалов для энергетики и разработки электрохимических устройств: топливных элементов, аккумуляторов, суперконденсаторов, электролизеров. Предложения Института вошли в программу развития центра НТИ «Технологии создания новых и портативных источников энергии». Партнерами проекта являются ИПХФ РАН и группа компаний «ИнЭнерджи».

НИЦ «ТОПАЗ» —проектная компания Группы компаний «ИнЭнерджи», разработчик перспективных портативных, мобильных и стационарных систем электропитания электроэнергии в диапазоне мощностей от десятков ватт до единиц киловатт на основе электрохимических генераторов (ЭХГ) с ТОТЭ, работающих на органическом топливе и водороде. ООО «НИЦ «ТОПАЗ» с 2016 года является резидентом инновационного центра «Сколково», с 2019 года ведёт реализацию проекта Национальной технологической инициативы «Комплексная платформа энергоснабжения «Топаз». Лабораторная и опытно-промышленная площадка компании находится в Москве.

Фонд содействия инновациям (ФСИ) — государственная некоммерческая организация, оказывающая поддержку малым инновационным предприятиям и способствующая повышению эффективности их взаимодействия с крупными промышленными компаниями. С 2012 году на базе Фонда «Технопарк Академгородка» находится новосибирское представительство Фонда содействия инновациям, которое оказывает консультационную поддержку заявителям.  Для консультации по вопросам участия в конкурсах обращайтесь в региональное представительство Фонда содействия инновациям: Анна Айриянц, ayriyants@academpark.com