Құмырсқа қышқылына арналған жасушалар
Отын ұяшықтарында химиялық энергияны электр энергиясына айналдырудың теориялық тиімділігі 100% жетуі мүмкін. Пайыз, бірақ әзірге олардың ең жақсысы сутегі болып табылады - олардың тиімділігі 60% дейін, бірақ құмырсқа қышқылына негізделген отын жасушаларының осы теориялық 100% жету мүмкіндігі бар. Олар арзан, алдыңғыларға қарағанда әлдеқайда жеңіл және әдеттегі батареялардан айырмашылығы, үздіксіз жұмыс істеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Төмен қысымды іштен жанатын қозғалтқыштардың тиімділігі шамамен 20% -ды құрайтынын еске түсіру керек -? дейді доктор Хаб. Ағылшын IPC PAS-тен Анджей Бородзински.
Отын элементі - бұл химиялық энергияны электр энергиясына айналдыратын құрылғы. Ток тікелей отынның жануынан жасушаның анодында және катодында қолданылатын катализаторлардың қатысуымен пайда болады. Сутегі жасушаларының танымал болуына ең үлкен кедергі - сутегінің сақталуы. Бұл мәселе техникалық тұрғыдан өте қиын болып шықты және әлі де қанағаттанарлық шешімдермен шешілген жоқ. Метанол жасушалары сутегі жасушаларымен бәсекелеседі. Дегенмен, метанолдың өзі улы зат болып табылады және оны тұтынатын элементтер қымбат платина катализаторлары арқылы жасалуы керек. Сонымен қатар, метанол жасушалары төмен қуатқа ие және салыстырмалы түрде жоғары, сондықтан ықтимал қауіпті температурада жұмыс істейді (шамамен 90 градус).
Балама шешім құмырсқа қышқылының отын элементтері болып табылады. Реакциялар бөлме температурасында жүреді және жасушаның тиімділігі мен қуаты метанолға қарағанда жоғарырақ. Сонымен қатар құмырсқа қышқылы сақтауға және тасымалдауға оңай зат болып табылады. Бірақ құмырсқа қышқылының жасушасының тұрақты жұмыс істеуі үшін тиімді және берік катализатор қажет. Біз бастапқыда жасаған катализатор осы уақытқа дейін пайдаланылған таза палладий катализаторларына қарағанда белсенділігі төмен. Дегенмен, екі сағат жұмыс істегеннен кейін айырмашылық жоғалады. Жақсарып келеді. Таза палладий катализаторының белсенділігі төмендей бергенімен, біздікі тұрақты», - дейді доктор Бородзинский.
Экономикалық тұрғыдан ерекше маңызды болып табылатын IPC БАЗ-да жасалған катализатордың артықшылығы оның тазалығы төмен құмырсқа қышқылында жұмыс істегенде өзінің қасиеттерін сақтайды. Құмырсқа қышқылының бұл түрін үлкен мөлшерде, соның ішінде биомассадан оңай алуға болады, сондықтан жаңа жасушаларға арналған отын өте арзан болуы мүмкін. Биомассадан алынған құмырсқа қышқылы толығымен жасыл отын болар еді. Оның отын элементтеріне қатысуымен жүретін реакциялардың өнімдері су және көмірқышқыл газы болып табылады. Соңғысы парниктік газ болып табылады, бірақ биомасса өсу кезінде оны сіңіретін өсімдіктерден алынады. Нәтижесінде биомассадан құмырсқа қышқылын өндіру және оны жасушаларда тұтыну атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшерін өзгертпейді. Қоршаған ортаны құмырсқа қышқылымен ластау қаупі де төмен.
Құмырсқа қышқылының отын жасушалары көптеген қосымшаларды табады. Олардың пайдалылығы портативті электрондық құрылғыларда жоғары болады ма? ұялы телефондар, ноутбуктер, GPS. Бұл элементтерді мүгедектер арбасынан электрлік велосипедтер мен яхталарға дейінгі көліктер үшін қуат көзі ретінде де орнатуға болады.
IPC PAS-те құмырсқа қышқылының отын элементтерінен жасалған алғашқы аккумуляторлар бойынша зерттеулер басталды. Ғалымдар коммерциялық құрылғының прототипі бірнеше жылдан кейін дайын болуы керек деп күтуде.
ПАН физикалық химия институтының материалдары негізінде
