ТОТЭ

Принцип работы топливного элемента (ТЭ) заключается в превращении энергии химической реакции между топливом и окислителем в электрическую, без промежуточного преобразования в тепловую и механическую энергии.

ТОТЭ состоит из разделенных газоплотным твердым электролитом газопроницаемых электродов – анода и катода. К аноду подводится топливо - синтез-газ (Н₂ + СО) полученный из органических видов топлива внутри ЭХГ, к катоду – окислитель (воздух), а через ион-проводящую мембрану электролита осуществляется перемещение образующихся на электродах заряженных ионов (О^- и Н⁺). Продуктом реакции является вода и углекислый газ.

Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), имеют высокотемпературный керамический электролит, обладают высоким КПД, могут работать не только на водороде, но и на углеводородных видах топлива.

Технология позволяет создавать электрогенераторы высокой удельной ёмкости в диапазоне мощностей от 30Вт - 1кВт

Варианты компоновки батареи микротрубчатых ТОТЭ мощностью 20 - 100 Вт

Значение удельной энергоемкости генератора с баллоном топлива может достигать 3 000 Вт*ч/кг, что более, чем в 10 раз превышает удельную энергоемкость литий-ионных аккумуляторных батарей

Высокий КПД

В качестве окисляемого топлива может выступать как чистый водород, так и синтез-газ, полученный путём риформинга органического топлива непосредственно в корпусе генератора

Выбор топлива

Высокая стойкость к температурным градиентам, нагрев до рабочей температуры за считанные минуты

Быстрый запуск

Способность непрерывно вырабатывать электричество, при температуре воздуха от -40 до +60 ˚С

Стабильность

ООО «НИЦ «ТОПАЗ» разрабатывает энергоустановки на основе электрохимических генераторов (ЭХГ) с микротрубчатыми твердооксидными топливными элементами (ТОТЭ), работающие на органическом (углеводородном) топливе.

Имеет распределенную сеть совместных лабораторий с ведущими институтами Академии Наук РФ по тематике ЭХГ с ТОТЭ: ИПХФ РАН, ИВТЭ УрО РАН, ИХТТМ СО РАН, активно работает с ИК СО РАН и целым рядом производственных и технологических компаний в России и за рубежом.

Технология применяется в портативных (носимых) автономных системах для широкого рынка потребительской электроники малой мощности, гаджетов, робототехники и позволяет достичь высокой энергоемкости. Исследования осуществляются НИЦ «ТОПАЗ» при грантовой поддержке Фонда «Сколково» .
НИЦ "ТОПАЗ" входит в группу компаний ИНЭНЕРДЖИ.

С 2019 г. ведёт реализацию проекта Национальной технологической инициативы «Комплексная платформа энергоснабжения «ТОПАЗ» .

В 2020 году по результатам реализации проекта при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере были созданы первые образцы Генератора УМТОТЭ-М. Они являются модернизированной версией первого опытного образца проекта и предназначены для демонстрации работы топливных элементов в составе учебно-методического стенда.