Postęp katalizatora może prowadzić do ekonomicznych ogniw paliwowych

Naukowcy z Washington State University opracowali nowy sposób na tanie wytwarzanie, jednoatomowy katalizator do ogniw paliwowych — postęp, który może sprawić, że ważna technologia czystej energii stanie się bardziej ekonomiczna.

Ich prace publikowane są w tzw Zaawansowane materiały energetyczne dziennik.

Wodorowe ogniwa paliwowe mają kluczowe znaczenie dla czystej gospodarki energetycznej, ponieważ są ponad dwa razy wydajniejsze w wytwarzaniu energii elektrycznej niż zanieczyszczające środowisko silniki spalinowe. Ich jedynym produktem odpadowym jest woda.

Jednakże, wysoka cena katalizatorów platynowych wykorzystywanych do reakcji chemicznych w ogniwach paliwowych znacznie utrudnia ich komercjalizację. Zamiast rzadkiej platyny, naukowcy chcieliby wykorzystywać metale nieszlachetne, jak żelazo czy kobalt. Ale reakcje z tymi obficie dostępnymi metalami zwykle przestają działać po krótkim czasie.

„Niedrogie katalizatory o wysokiej aktywności i stabilności mają kluczowe znaczenie dla komercjalizacji ogniw paliwowych”. powiedział Qiurong Shi, adiunkt w Wyższej Szkole Inżynierii Mechanicznej i Materiałowej (MME) i współpierwszy autor artykułu.

Niedawno, naukowcy opracowali jednoatomowe katalizatory, które sprawdzają się równie dobrze w warunkach laboratoryjnych, jak przy użyciu metali szlachetnych. Naukowcom udało się poprawić stabilność i aktywność metali nieszlachetnych, pracując z nimi w nanoskali jako jednoatomowymi katalizatorami.

W tej nowej pracy, zespół naukowy WSU, kierowany przez Yuehe Lin, profesor MME, używał soli żelaza lub kobaltu i małocząsteczkowej glukozaminy jako prekursorów w prostym procesie wysokotemperaturowym do tworzenia jednoatomowych katalizatorów. Proces może znacznie obniżyć koszt katalizatorów i można go łatwo zwiększyć na skalę produkcyjną.

Opracowane przez nich katalizatory żelazowo-węglowe były bardziej stabilne niż komercyjne katalizatory platynowe. Utrzymywały również dobrą aktywność i nie ulegały zanieczyszczeniu, co jest często problemem w przypadku metali pospolitych.

„Ten proces ma wiele zalet,powiedział Chengzhou Zhu, pierwszy autor artykułu, który opracował proces wysokotemperaturowy. „Umożliwia produkcję na dużą skalę, i pozwala nam zwiększyć liczbę i zwiększyć reaktywność miejsc aktywnych na katalizatorze”.

Źródło: Badanie podkreśla również potrzebę opracowania ważnych i wiarygodnych wskaźników drogowych ostrego zatrucia konopiami indyjskimi, ponieważ używanie marihuany w Stanach Zjednoczonych nadal osiąga nowe rekordy wszech czasów, autorstwa Tiny Hilding