Удалённые промышленные площадки и исследовательские станции - это места с недостаточно развитой инфраструктурой, которые нуждаются в автономных источниках энергии. В качестве альтернативы традиционным двигателям внутреннего сгорания предлагается использовать энергетические установки, преобразующие химическую энергию топлива (например, водорода или метана) в электричество и тепло посредством электрохимических процессов. Этот процесс осуществляется с помощью твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), представляющих собой конструкции с керамическими ячейками. В отличие от обычных двигателей, ТОТЭ функционируют без сжигания топлива, что повышает их эффективность и экологичность.

Команда учёных из Пермского Политеха создала компактный и надежный высокотемпературный модуль (ВТМ) – ключевой элемент энергетической установки ТОТЭ. Испытания показали высокую степень конверсии метана (96%), что подтверждает функциональность системы.

ВТМ обеспечивает преобразование химической энергии в электрическую при высоких температурах (свыше 700 °C). Топливо поступает в рабочую зону модуля, где под воздействием высокой температуры происходит электрохимическая реакция окисления. В результате генерируется электрический ток и тепло, которое затем используется для нагрева рабочего тела, например, гелия или пара. Это приводит в действие основной механизм, такой как газотурбинная установка.