Новият катализатор може да позволи претоварване на горивните клетки

30.05.2018 / От Едел Кук

  https://www.newstarget.com/2018-05-30-new-catalyst-may-allow-turbocharging-of-fuel-cells.html

Макар че ефективната и екологосъобразна технология за горивните клетки е бавна за излитане. Но един катализатор, който променя играта, предлага да се зарежда с турбокомпресор електрохимичния процес на горивната клетка, според статия на NewsWise .

Катализаторът е разработен от изследователи от Института по технологии в Грузия . Той значително ускорява скоростта, с която клетката обработва кислорода, за да произвежда електрическа енергия.

Кислородната обработка е основното препятствие. Той принуждава горивните клетки да разчитат на скъп водород, но новият катализатор може да позволи използването на други горива.

"Тя може лесно да преобразува химическото гориво в електричество с висока ефективност. Той може да ви позволи да използвате лесно достъпни горива като метан или природен газ или просто използвайте водородното гориво много по-ефективно ", съобщи Мелилин Лиу, професор в Georgia Tech, който ръководи проучването.

Катализаторът прави това чрез подтискане на кислород през горивна клетка. Според автора на изследването Ю Чен, катализираната обработка на кислород е осем пъти по-бърза от сегашните стандарти.

Екипът на Чен и Лиу насочи усилията си към подобряване на горивните клетки от твърди оксиди. Но техните констатации биха могли да се прилагат и за суперкомпютри и технология за соларни панели, поради което тяхната работа е привлякла интереса на енергийната и автомобилната промишленост.

Те публикуват своите резултати в списание Joule . (Свързани:  Изследователите са една крачка по-близо до създаването на горивни клетки от твърди оксиди .)

Нанотехнологичният катализатор ускорява преработката на кислород, движението

Горивната клетка произвежда енергия, като предизвиква реакция между водородното гориво и кислорода от въздуха. Един анод от единия край стрингва електрони от водородни атоми и ги прехвърля в катода на противоположния край, където те се гмуркат от кислородни молекули. Този трансфер на електрони произвежда електричество.

Получете още новини от този тип, без да сте цензурирани : Вземете приложението Natural News за вашите мобилни устройства. Насладете се на нецензурирани новини, резултати от лабораторни тестове, видеоклипове, подкасти и др. Прескочите цялата несправедлива цензура от Google, Facebook, YouTube и Twitter. Получете ежедневните си новини и видеоклипове директно от източника! Изтеглете тук .

 

След това положително зареденият водород се комбинира с отрицателно заредения кислород. Резултатът е водата, страничен продукт от процеса.

Проблемът е, че кислородът се нуждае от по-дълго време за обработка, отколкото водорода. Тя също се движи по-бавно през клетката.

Новият катализатор използва наночастици, които стимулират скоростта, при която кислородът привлича електрони и ускорява движението на кислородни йони през клетката. Тъй като катализираният кислород е по-реактивен, той може да реагира с други видове гориво, като например метан.

Когато кислородът реагира с метан, се получава въглероден диоксид. CO2 може да бъде заловен и рециклиран в гориво за бъдещо повторно използване.

Катализаторът също така предпазва от износване

Наночастиците използват кобалт, барий и редкоземен метал, наречен празеодим. Докато празеодимът е скъп, той плаща повече за себе си.

"Празеодимият е в толкова малки количества, че не оказва влияние върху разходите. И катализаторът спестява много пари за гориво и за други неща ", обещава Лю.

От една страна, текущите горивни клетки работят при високи температури, за да преодолеят електрическото съпротивление. Необходимите защитни обвивки и охлаждащи материали са много скъпи.

Според изследователите техният катализатор намалява електрическото съпротивление на горивната клетка. Катализираната клетка може да работи при по-ниски температури, което премахва необходимостта от корпус и охлаждащи материали, което спестява разходи.

Празеодимият също играе роля в защитата на катода от износване. Почти всички катодни горивни клетки се състоят от сплав от лантан, стронций, кобалт и желязо (LSCF).

"Това е много проводимо, много добро, но проблемът е, че строциумът претърпява намаление, наречено сегрегация в материала. Един от компонентите на нашия катализатор, PBCC, действа като покритие и поддържа LSCF много по-стабилен ", обясни Лиу.

Покритие от празеодим, барий, калций и кобалт (PBCC) може лесно да се прибави към катод на LSCF, за да се удължи неговата продължителност на живот. Екипът на Лиу и Чен разглежда други варианти, като изцяло нов катоден дизайн и различен катализатор за подобряване на обработката на водорода в края на анода.

Можете да намерите подобни статии за пробиви в технологиите на Inventions.News .

Източниците включват:

NewsWise.com

ScienceDirect.com