Բջիջներ մածուցիկ թթվի համար

Վառելիքի բջիջներում քիմիական էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու տեսական արդյունավետությունը կարող է հասնել 100%-ի: Տոկոսը, բայց մինչ այժմ դրանցից լավագույնը ջրածինն է. նրանք ունեն մինչև 60% արդյունավետություն, բայց մրջնաթթվի վրա հիմնված վառելիքի բջիջները հնարավորություն ունեն հասնելու այս տեսական 100% -ին: Դրանք էժան են, շատ ավելի թեթև, քան նախորդները և, ի տարբերություն սովորական մարտկոցների, ապահովում են շարունակական շահագործման հնարավորություն։ Արժե հիշել, որ ցածր ճնշման ներքին այրման շարժիչների արդյունավետությունը կազմում է ընդամենը մոտ 20%: ասում է դոկտոր Հաբը: Անգլերեն Անջեյ Բորոդզինսկին IPC PAS-ից.

Վառելիքի բջիջը քիմիական էներգիան էլեկտրաէներգիայի վերածող սարք է: Հոսանքն առաջանում է ուղղակիորեն վառելիքի այրումից՝ կատալիզատորների առկայությամբ, որոնք օգտագործվում են բջջի անոդում և կաթոդում: Ջրածնային բջիջների հանրահռչակման ամենամեծ խոչընդոտը ջրածնի պահեստավորումն է: Այս խնդիրն ապացուցվել է, որ չափազանց բարդ է տեխնիկական տեսանկյունից և դեռ պետք է լուծվի բավարար լուծումներով։ Ջրածնային բջիջների հետ մրցակցում են մեթանոլային բջիջները: Այնուամենայնիվ, մեթանոլն ինքնին թունավոր նյութ է, և այն սպառող տարրերը պետք է կառուցվեն՝ օգտագործելով թանկարժեք պլատինե կատալիզատորներ: Բացի այդ, մեթանոլի տարրերն ունեն ցածր հզորություն և գործում են համեմատաբար բարձր, հետևաբար և պոտենցիալ վտանգավոր ջերմաստիճանում (մոտ 90 աստիճան):

Այլընտրանքային լուծում է վառելիքի բջիջները, որոնք աշխատում են մածուցիկ թթվի վրա: Ռեակցիաները տեղի են ունենում սենյակային ջերմաստիճանում, և բջջի արդյունավետությունն ու հզորությունը ակնհայտորեն ավելի բարձր են, քան մեթանոլինը։ Բացի այդ, մրջնաթթուն այն նյութ է, որը հեշտ է պահել և տեղափոխել: Այնուամենայնիվ, մրջնաթթվի բջջի կայուն աշխատանքի համար անհրաժեշտ է արդյունավետ և դիմացկուն կատալիզատոր: Մեր ի սկզբանե մշակված կատալիզատորն ավելի ցածր ակտիվություն ունի, քան մինչ այժմ օգտագործված մաքուր պալադիումի կատալիզատորները: Այնուամենայնիվ, տարբերությունը անհետանում է ընդամենը երկու ժամ աշխատելուց հետո: Ավելի լավանալը: Մինչ մաքուր պալադիումի կատալիզատորի ակտիվությունը շարունակում է նվազել, մերն աշխատում է կայուն»,- ասում է բժիշկ Բորոդզինսկին:

IPC մակերևութային ակտիվ նյութում մշակված կատալիզատորի առավելությունը, որը հատկապես կարևոր է տնտեսական տեսանկյունից, այն է, որ այն պահպանում է իր հատկությունները ցածր մաքրության մնացորդային թթուում աշխատելիս: Մրջնաթթվի այս տեսակը կարող է հեշտությամբ արտադրվել մեծ քանակությամբ, այդ թվում՝ կենսազանգվածից, ուստի նոր բջիջների համար վառելիքը կարող է շատ էժան լինել: Կենսազանգվածից ստացված մրջնաթթուն լիովին կանաչ վառելիք կլինի: Վառելիքի բջիջներում դրա մասնակցությամբ տեղի ունեցող ռեակցիաների արտադրանքները ջուրն ու ածխաթթու գազն են: Վերջինս ջերմոցային գազ է, սակայն կենսազանգվածը ստացվում է բույսերից, որոնք կլանում են այն աճելու ընթացքում: Արդյունքում, կենսազանգվածից մածուցիկ թթվի արտադրությունը և բջիջներում դրա սպառումը չեն փոխի մթնոլորտում ածխաթթու գազի քանակությունը։ Մրջնաթթվից շրջակա միջավայրի աղտոտման վտանգը նույնպես ցածր է:

Մրջնաթթվի վառելիքի բջիջները շատ կիրառություններ ունեն: Արդյո՞ք դրանց օգտակարությունը հատկապես բարձր կլինի շարժական էլեկտրոնային սարքերում: բջջային հեռախոսներ, նոութբուքեր, GPS: Այս խցերը կարող են նաև տեղադրվել որպես էներգիայի աղբյուրներ տրանսպորտային միջոցների համար՝ սկսած անվասայլակներից մինչև էլեկտրական հեծանիվներ և զբոսանավեր:

IPC PAS-ում այժմ ուսումնասիրություններ են սկսվում առաջին մարտկոցների վրա, որոնք կառուցվել են մածուցիկ թթվային վառելիքի բջիջներից: Գիտնականներն ակնկալում են, որ կոմերցիոն սարքի նախատիպը պատրաստ կլինի մի քանի տարի անց։

Ֆիզիկական քիմիայի ինստիտուտի PAS-ի նյութերի հիման վրա