Celule pentru acid formic
Eficiența teoretică a conversiei energiei chimice în energie electrică în celulele de combustie poate ajunge la 100%. La sută, dar până acum cei mai buni dintre ele sunt hidrogenul - au o eficiență de până la 60%, dar pilele de combustie pe bază de acid formic au șanse să atingă aceste 100% teoretice. Sunt ieftine, mult mai ușoare decât precedentele și, spre deosebire de bateriile convenționale, oferă posibilitatea de funcționare continuă. Merită să ne amintim că eficiența motoarelor cu ardere internă de joasă presiune este de numai aproximativ 20% -? spune Dr. Hub. Engleză Andrzej Borodzinski de la IPC PAS.
O celulă de combustie este un dispozitiv care transformă energia chimică în electricitate. Curentul este generat direct ca urmare a arderii combustibilului în prezența catalizatorilor utilizați la anodul și catodul celulei. Cel mai mare obstacol în calea popularizării celulelor cu hidrogen este stocarea hidrogenului. Această problemă s-a dovedit a fi extrem de dificilă din punct de vedere tehnic și nu a fost încă rezolvată cu soluții satisfăcătoare. Celulele cu metanol concurează cu celulele de hidrogen. Cu toate acestea, metanolul în sine este o substanță toxică, iar elementele care o consumă trebuie construite folosind catalizatori scumpi de platină. În plus, celulele cu metanol au o putere scăzută și funcționează la o temperatură relativ ridicată și, prin urmare, potențial periculoasă (aproximativ 90 de grade).
O soluție alternativă sunt celulele de combustibil cu acid formic. Reacțiile au loc la temperatura camerei, iar eficiența și puterea celulei sunt net mai mari decât cele ale metanolului. În plus, acidul formic este o substanță ușor de depozitat și transportat. Cu toate acestea, funcționarea stabilă a celulei de acid formic necesită un catalizator eficient și durabil. Catalizatorul pe care l-am dezvoltat inițial are o activitate mai scăzută decât catalizatorii de paladiu pur utilizați până acum. Totuși, diferența dispare după două ore de funcționare. A se imbunatati. În timp ce activitatea catalizatorului de paladiu pur continuă să scadă, a noastră este stabilă”, spune dr. Borodzinsky.
Avantajul catalizatorului dezvoltat la surfactant IPC, care este deosebit de important din punct de vedere economic, este că își păstrează proprietățile atunci când funcționează în acid formic de puritate scăzută. Acest tip de acid formic poate fi produs cu ușurință în cantități mari, inclusiv din biomasă, astfel încât combustibilul pentru celule noi poate fi foarte ieftin. Acidul formic derivat din biomasă ar fi un combustibil complet verde. Produșii reacțiilor care au loc cu participarea sa în celulele de combustie sunt apa și dioxidul de carbon. Acesta din urmă este un gaz cu efect de seră, dar biomasa este obținută din plante care o absorb în timpul creșterii lor. Ca urmare, producția de acid formic din biomasă și consumul acestuia în celule nu ar modifica cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă. Riscul de poluare a mediului cu acid formic este, de asemenea, scăzut.
Pilele de combustibil cu acid formic vor găsi multe aplicații. Va fi utilitatea lor deosebit de mare în dispozitivele electronice portabile? telefoane mobile, laptopuri, GPS. Aceste elemente pot fi instalate și ca surse de energie pentru vehicule, de la scaune cu rotile la biciclete electrice și iahturi.
La IPC PAS, cercetările încep acum cu privire la primele baterii construite din celule de combustibil cu acid formic. Oamenii de știință se așteaptă ca un prototip al unui dispozitiv comercial să fie gata în câțiva ani.
pe baza materialelor Institutului de Chimie Fizica PAN
