Водород обещает быть чистым. Он возобновляем. Он использует более чистую энергию, чем бензобак. Но существует огромная, бросающаяся в глаза проблема, стоящая на пути его широкого внедрения. Стоимость. Пока цена не снизится, топливные элементы не станут значительной частью энергетического баланса. Точка.
На сцену выходит топливный элемент с полимерной мембраной, обменивающейся протонами, или PEMFC. Это технология, на которую все надеются, чтобы обеспечить питание следующего поколения транспортных средств с нулевым уровнем выбросов. Химия работает. Эффективность присутствует. Но стоимость создания такого элемента просто огромна.
Список материалов дорог. Протонообменные мембраны. Слои газораспределения. Биполярные пластины. И самый важный из них: катализаторы из драгоценных металлов. Эти компоненты составляют примерно 70 процентов общей стоимости. Если просчитать цифры для высокопроизводительной системы PEMFC, средняя цена составляет 73 доллара за киловатт. Сравните это со средней ценой в 35 долларов за киловатт для стандартного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Топливный элемент стоит более чем в два раза дороже. Он просто неконкурентоспособен. Пока что.
Поэтому исследователи ищут способ резко снизить затраты на материалы. Им нужен более дешевый катализатор из драгоценного металла. Сейчас королем является платина. И это один из самых дорогих материалов на Земле. Логично искать альтернативы.
Здесь становится интересно. Золото. Да, тот самый желтый металл. Золото обычно инертно. Оно не вступает в реакции. Его используют в украшениях, а не в двигателях. Но исследователи обнаружили лазейку. Когда золото уменьшается до частиц размером всего один нанометр, его химия меняется. Оно становится таким же эффективным катализатором, как и платина.
Если производители смогут заменить платину на наночастицы золота, стоимость процесса производства PEMFC может значительно снизиться. Математика сложная. Цены на золото растут. Даже если золото окажется дешевле платины, конечная цена все равно может не превзойти стоимость двигателя внутреннего сгорания. Но это отправная точка. Шанс приблизиться к паритету.
