Κυψέλη καυσίμου υψηλής απόδοσης με νανοσωματίδια χρυσού και χαλκού

0
33

Περιβάλλον Ενέργεια Οικολογία:

Ερευνητές του Ινστιτούτου Βιομηχανικής και Νανοτεχνολογίας της Σιγκαπούρης ανάπτυξαν μια αποδοτικότερη κυψέλη καυσίμου, μακρύτερης διάρκειας από τις συμβατικές χρησιμοποιώντας μια ένωση νανοσωματιδίων χρυσού, χαλκού και λευκόχρυσου (πλατίνας).

Ανακάλυψαν ότι η αντικατάσταση του εσώτατου μέρους του καταλύτη της κυψέλης καυσίμου με ένα κράμα χρυσού και χαλκού παράλληλα με τη διατήρηση του εξωτερικού στρώματος λευκόχρυσου, αυξάνει τη δραστηριότητα του αμαλγάματος κατά πέντε φορές.

Το αμάλγαμα χρυσού-χαλκού δημιουργεί μια θλιπτική τάση στην επιφάνεια των ατόμων λευκόχρυσου, γεγονός που καθιστά το υλικό πιο ενεργό και αυξάνει την απόδοση της κυψέλης.

Τα νανοσωματίδια λευκόχρυσου είναι ο κοινός καταλύτης που χρησιμοποιείται στις κυψέλες καυσίμου που κυκλοφορούν στο εμπόριο, καθώς η πλατίνα είναι το μοναδικό μέταλλο που ανταπεξέρχεται στις συνθήκες οξύτητας που επικρατούν στο εσωτερικό αυτών των συστημάτων.

Πρόβλημα ωστόσο θέτει το υψηλό κόστος του λευκόχρυσου και η χαμηλή του σταθερότητα. Η νέα σύνθεση νανοσωματιδίων βοηθά στην υπερπήδηση των προβλημάτων καθώς είναι φθηνότερη και από την άλλη πλευρά παρέχει μεγαλύτερη σταθερότητα.

Συγκεκριμένα, μπορεί να παράξει πάνω από 0,571 Αμπέρ ηλεκτρικού ρεύματος ανά μιλιγκράμ λευκόχρυσου έναντι 0,109 Αμπέρ στους συμβατικούς καταλύτες λευκόχρυσου.

Σύμφωνα με το Ινστιτούτο πρόκειται για την πρώτη φορά που ένας καταλύτης επιδεικνύει την ικανότητα βελτίωσης και σταθεροποίησης της αντίδρασης της κυψέλης καυσίμου συνδυάζοντας την σημαντική μείωση στην απαιτούμενη ποσότητα λευκόχρυσου.

Οι κυψέλες καυσίμου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγές ενέργειας σε ηλεκτρονικές συσκευές, οχήματα, πολεμικά αεροσκάφη και εξοπλισμό.

—Τι είναι η κυψέλη καυσίμου

Η κυψέλη καυσίμου είναι μια ηλεκτροχημική συσκευή που μετατρέπει τη χημική ενέργεια του υδρογόνου σε ηλεκτρισμό χωρίς τη μεσολάβηση της καύσης.

Στη βασική της μορφή, λειτουργεί ως εξής: υδρογόνο και οξυγόνο αντιδρούν με την παρουσία ηλεκτρολύτη και παράγουν νερό, ενώ ταυτόχρονα αναπτύσσεται ένα ηλεκτροχημικό δυναμικό που προκαλεί ροή ηλεκτρικού ρεύματος στο εξωτερικό κύκλωμα (φορτίο).

Καθώς η αντίδραση είναι εξώθερμη, παράγεται θερμότητα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ωφέλιμα.

Το Ινστιτούτο έχει στόχο την ανάπτυξη πράσινων ενεργειακών τεχνολογιών υψηλότερης απόδοσης και περιβαλλοντικής προστασίας.

econews

Σχόλια