211service.com
Skystas dizainas pigesniems kuro elementams
Platina išlieka geriausia medžiaga, skirta pagreitinti chemines reakcijas vandenilio kuro elementuose, nors šio elemento trūkumas ir kaina neleidžia kuro elementams tapti prieinamesniais ir praktiškesniais. Dauguma alternatyvių metodų apima tiesiog platinos pakeitimą elektroduose. Dabar JK įmonė paskambino ACAL energija atnaujino kuro elementų konstrukciją, kad sunaudotos platinos kiekis būtų sumažintas 80 procentų.
Skystas dizainas : „ACAL Energy“ kuro elementų kaminuose katodas pakeistas katalizatoriaus tirpalu, kuriame nėra platinos, o tai gali sumažinti išlaidas 40 procentų.
Įprastame kuro elemente platina yra įterpta į porėtus anglies elektrodus. ACAL konstrukcija pakeičia tai tirpalu, kurio katalizatorius yra pigus molibdenas ir vanadis. Gautas kuro elementas veikia taip pat, kaip įprastas, tačiau turėtų kainuoti 40 procentų pigiau, teigia bendrovė.
ACAL teigia, kad jo konstrukcija suteikia 600 milivatų kvadratiniam centimetrui galios tankį esant 0,6 volto. Etaloninė automobilių kuro elementų vertė yra 900 milivatų kvadratiniam centimetrui. Hubertas Gasteigeris MIT kviestinis mechanikos inžinerijos profesorius. ACAL taip pat teigia, kad jo kuro elementas veikia be slėgio – padidinus slėgį, galios tankis turėtų dar labiau padidėti.
Naujosios sistemos galios tankis gali siekti 1,5 vato kvadratiniam centimetrui, sako Andrew Creeth, ACAL įkūrėjas ir vyriausiasis technologijų pareigūnas. Manome, kad artėjame prie parduodamo produkto, sako jis.
Bendrovė jau pagamino vieno kilovato sistemą, kurią kitais metais ketina parduoti atrinktiems klientams, o kuro elementai turėtų būti plačiau prieinami 2011 m. Planuojama pirmiausiai orientuotis į dyzelinių generatorių su nuo 1 iki 10 galios rinką. kW sistemų, tada pereikite prie didesnių pritaikymų, tokių kaip elektros energijos gamyba namuose ir elektromobiliai.
Polimerinės membranos kuro elemente esanti platina – geriausias pasirinkimas generatoriams ir elektra varomiems automobiliams – padalija vandenilį į jonus ir elektronus prie anodo ir padeda jiems susijungti su deguonimi prie katodo, kad susidarytų vanduo. Tačiau platinos tiekimas ribotas, per pastaruosius trejus metus vidutiniškai kainavo 1200 USD už unciją. Ir tikėtina, kad kaina pakils į viršų, jei platina bus intensyviai naudojama kuro elementuose, priduria Douglas MacFarlane chemijos profesorius Monash universitete Melburne, Australijoje, kuris taip pat kuria alternatyvius kuro elementų katalizatorius.
Šiandienos kuro elementai sunaudoja 0,5 gramo platinos kiekvienam jų pagamintos energijos kilovatui, sako Gasteigeris, tačiau ilgalaikis tikslas yra sunaudoti mažiau nei 0,2 gramo platinos kiekvienam kilovatui.
Daugelis mokslinių tyrimų grupių lenktyniauja, kad sukurtų kuro elementus, kuriuose būtų naudojama mažai platinos arba jos visai nenaudojama – dažniausiai naudojamas platinos pakeitimas pigiu metalu. Geležies pagrindu pagaminti katalizatoriai ir platinos-paladžio mišiniai buvo išbandyti, o MacFarlane pagamino porėtus elektrodus, padengtus polimerais. Kiti, pavyzdžiui, Japonijos Daihatsu ir Kinijos Uhano universiteto mokslininkai gamina šarminius kuro elementus, kurių membranos praleidžia šarminius jonus, o ne rūgštinius. Šios konstrukcijos gerai veikia su pigiais katalizatoriais, tokiais kaip nikelis, ir nereikalauja tauriųjų metalų katalizatorių. Tačiau visos šios platinos alternatyvos turi trūkumų: paprastai jos suteikia mažą srovės tankį arba jų veikimas pablogėja po kelių šimtų valandų.
ACAL Energy katalizatorius yra pagrįstas nebrangiu molibdeno ir vanadžio mišiniu, o kuro elemento polimerinė membrana tiesiogiai liečiasi su šiuo skystu katodu. Maždaug 80 procentų platinos, naudojamos įprastuose elementuose, randama katode, visa tai pašalinta naudojant naują dizainą.
Creeth sako, kad naujasis katalizatorius yra stabilus ir gali atlaikyti rūgštines sąlygas kuro elemente. Įmonės bandymuose kuro elementai gerai veikė daugiau nei 1500 valandų. Jis sako, kad dizainas turi kitų pranašumų, kurie sumažina išlaidas. Nors įprastus kuro elementų kaminus reikia aušinti tekančiu skysčiu arba oru, taip pat jiems reikia membranos drėkinimo sistemos, skystas katalizatorius pašalina abiejų jų poreikį. Manome, kad mūsų sistema yra geriausiai veikianti be platinos, sako Creeth.