Tế bào cho axit formic
Hiệu suất lý thuyết của việc chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện trong pin nhiên liệu có thể đạt tới 100%. Phần trăm, nhưng tốt nhất cho đến nay là hydro - chúng có hiệu suất lên tới 60%, nhưng pin nhiên liệu dựa trên axit formic có cơ hội đạt được 100% lý thuyết này. Chúng rẻ, nhẹ hơn nhiều so với những loại trước đây và không giống như pin thông thường, mang lại khả năng hoạt động liên tục. Điều đáng nhắc lại là hiệu suất của động cơ đốt trong áp suất thấp chỉ khoảng 20% -? Tiến sĩ Hub nói. Tiếng Anh Andrzej Borodzinski từ IPC PAS.
Pin nhiên liệu là một thiết bị chuyển hóa năng lượng thành điện năng. Dòng điện được tạo ra trực tiếp do quá trình đốt cháy nhiên liệu với sự có mặt của các chất xúc tác được sử dụng ở cực dương và cực âm của tế bào. Trở ngại lớn nhất đối với việc phổ biến tế bào hydro là việc lưu trữ hydro. Vấn đề này đã được chứng minh là cực kỳ khó khăn theo quan điểm kỹ thuật và vẫn chưa được giải quyết bằng các giải pháp thỏa đáng. Cạnh tranh với các tế bào hydro là các tế bào metanol. Tuy nhiên, bản thân metanol là một chất độc và các nguyên tố tiêu thụ nó phải được chế tạo bằng cách sử dụng chất xúc tác bạch kim đắt tiền. Ngoài ra, các tế bào metanol có công suất thấp và hoạt động ở nhiệt độ tương đối cao, và do đó nhiệt độ tiềm ẩn nguy hiểm (khoảng 90 độ).
Một giải pháp thay thế là pin nhiên liệu axit formic. Các phản ứng tiến hành ở nhiệt độ phòng, và hiệu suất và công suất của tế bào rõ ràng cao hơn so với metanol. Ngoài ra, axit fomic là chất dễ bảo quản và vận chuyển. Tuy nhiên, để hoạt động ổn định của tế bào axit formic cần một chất xúc tác hiệu quả và bền. Chất xúc tác do chúng tôi phát triển ban đầu có hoạt tính thấp hơn chất xúc tác palađi nguyên chất được sử dụng cho đến nay. Tuy nhiên, sự khác biệt biến mất sau hai giờ hoạt động. Nó trở nên tốt hơn. Trong khi hoạt động của chất xúc tác palađi nguyên chất tiếp tục giảm, thì hoạt động của chúng tôi là ổn định, ”Tiến sĩ Borodzinsky nói.
Ưu điểm của chất xúc tác được phát triển ở chất hoạt động bề mặt IPC, đặc biệt quan trọng theo quan điểm kinh tế, là nó vẫn giữ được các đặc tính của nó khi hoạt động trong axit formic có độ tinh khiết thấp. Loại axit formic này có thể dễ dàng được sản xuất với số lượng lớn, kể cả từ sinh khối, vì vậy nhiên liệu cho tế bào mới có thể rất rẻ. Axit formic có nguồn gốc từ sinh khối sẽ là một loại nhiên liệu hoàn toàn xanh. Sản phẩm của các phản ứng xảy ra với sự tham gia của nó trong pin nhiên liệu là nước và carbon dioxide. Khí sau là khí nhà kính, nhưng sinh khối thu được từ thực vật hấp thụ nó trong quá trình sinh trưởng của chúng. Kết quả là, việc sản xuất axit formic từ sinh khối và tiêu thụ nó trong tế bào sẽ không làm thay đổi lượng carbon dioxide trong khí quyển. Nguy cơ ô nhiễm môi trường bởi axit formic cũng thấp.
Pin nhiên liệu axit fomic sẽ có nhiều ứng dụng. Liệu tiện ích của chúng sẽ đặc biệt cao trong các thiết bị điện tử cầm tay? điện thoại di động, máy tính xách tay, GPS. Các yếu tố này cũng có thể được lắp đặt làm nguồn điện cho các loại xe từ xe lăn đến xe đạp điện và du thuyền.
Tại IPC PAS, nghiên cứu hiện đang bắt đầu trên các loại pin đầu tiên được chế tạo từ pin nhiên liệu axit formic. Các nhà khoa học kỳ vọng rằng một mẫu thử nghiệm của một thiết bị thương mại sẽ sẵn sàng trong một vài năm tới.
Dựa trên tài liệu của Viện Hóa lý PAN
