Топливные элементы и новый проект на удешевление

Топливные элементы и новый проект на удешевление

Перспективными источниками энергии принято считать топливные элементы. Подобного типа устройства были изобретены ещё в 1830-х годах. Уникальное свойство систем — генерация электричества непосредственно из химических веществ. Яркий пример возможных химических компонентов — водород и кислород. Примечательно, что в качестве выбросов систем топливных элементов выступает исключительно водяной пар. Однако в большинстве своём топливные элементы слишком дороги или малоэффективны.

Новый биологический подход

Новый биологический подход в этом направлении опубликован журналом «Joule». Авторами инновации являются специалисты Университета Висконсина-Мэдисона.

Группой учёных разработан проект, где для перемещения электронов и протонов используются недорогие материалы и органические соединения.

Схема традиционного топливного элемента предполагает транспортировку электронов и протонов водорода от одного электрода к другому, с последующим объединением с кислородом для получения воды.

Именно благодаря такому процессу, химическая энергия преобразуется в энергию электричества. Чтобы имелась возможность генерации значимого количества заряда за достаточно короткий промежуток времени, требуется специальный катализатор.

Одним из лучших катализаторов считается платина, но этот химический элемент оценивается рынком крайне высоко.

Соответственно, поднимается и рыночная цена топливных элементов. Это одна из главных причин ограниченного внедрения уникальных источников энергии.

Решения для удешевления  нового проекта

Группой разработчиков нового проекта было выработано решение, которое заключалось в том, чтобы применить более дешевый металл — кобальт.

Этот химический элемент размещали в непосредственной близости внутри соседнего реактора. Далее разработали стратегию переброски электронов и протонов в топливный элемент.

Оптимальным транспортным средством, в данном случае, выявилось органическое соединение — хинон, способное нести одновременно электроны и протоны.



Хинон собирает частицы на электроде топливных элементов, после чего транспортирует в соседний реактор, заполненный недорогим кобальтовым катализатором. Процесс выполняется циклично.

Многие хиноны деградируют, превращаются в смоляное вещество после нескольких циклов. Однако удалось разработать ультра-стабильный производный хинон некоторым изменением структуры.

Модернизированный вариант собирает электроны и протоны на протяжении 5000 часов. Это почти 100-кратное увеличение срока службы.

Следующим шагом для команды разработчиков видится процесс усиления работы с «посредниками» хинона. Совершенствование технологии в этом направлении позволит более эффективно передавать электроны и производить больше энергии.

Это технологичное продвижение обещает создание высокоэффективных энергетических устройств, значительно удешевлённых по рыночной цене.


При помощи информации: WISC


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *