Решетчатую керамическую структуру, которую создали в Сколтехе, невозможно воспроизвести с использованием традиционных методов производства. Эта новая структура позволит улучшить производительность топливных элементов, что в свою очередь может способствовать более быстрой замене процесса сжигания газа.
Одним из альтернативных вариантов замены сжигания природного газа и других видов топлива на теплоэлектростанциях и в двигателях внутреннего сгорания являются твердооксидные топливные элементы. Эти устройства способны генерировать энергию как на производственных объектах, так и в частных домохозяйствах, а также на кораблях, в автомобилях и даже на космических спутниках. Топливные элементы отличаются высокой эффективностью в преобразовании химической энергии в электрическую, надёжностью в условиях неполадок во внешней электросети и экологичностью. Однако существуют определённые барьеры, затрудняющие широкое внедрение этой технологии, такие как высокая рабочая температура и необходимость использования инновационных материалов.
Твердооксидные топливные элементы используют метан и другие углеводороды для производства электроэнергии непосредственно на месте без необходимости транспортировки. Это делает их отличным выбором для резервного источника питания и других систем с высокими требованиями к надёжности электроснабжения. Они обладают более высокой эффективностью, с электрическим КПД около 60%, по сравнению с 45% у газотурбинных электростанций. Твердооксидные топливные элементы также производят больше электроэнергии из той же единицы природного газа, что делает их привлекательным альтернативным источником энергии.
Коллектив разработал экономичный образец 3D-принтера, который использует метод микростереолитографии с использованием офисного проектора. Офисный проектор применяется для проецирования ультрафиолетового излучения на полимерное связующее в составе керамической пасты, что приводит к отверждению материала в процессе печати заготовки детали.
Теперь, когда свойства материалов были улучшены в лаборатории, следующим этапом будет разработка прототипов топливных элементов. В этих прототипах решетчатые керамические структуры, созданные на 3D-принтере, будут исполнять роль электролитов.
