A hangyasav sejtek
A kémiai energia elektromos energiává alakításának elméleti hatékonysága az üzemanyagcellákban elérheti a 100%-ot. Százalékuk, de eddig a legjobbak közülük a hidrogén – akár 60%-os hatásfokkal is bírnak, de a hangyasav alapú üzemanyagcelláknak van esélyük elérni ezt az elméleti 100%-ot. Olcsóak, a korábbiaknál jóval könnyebbek, és a hagyományos akkumulátorokkal ellentétben folyamatos működés lehetőségét biztosítják. Érdemes felidézni, hogy az alacsony nyomású belső égésű motorok hatásfoka csak körülbelül 20% -? mondja Dr. Hub. angol Andrzej Borodzinski az IPC PAS-tól.
Az üzemanyagcella olyan eszköz, amely a kémiai energiát elektromos árammá alakítja. Az áram közvetlenül a tüzelőanyag elégetése eredményeként keletkezik, a cella anódján és katódján használt katalizátorok jelenlétében. A hidrogéncellák népszerűsítésének legnagyobb akadálya a hidrogén tárolása. Ez a probléma műszaki szempontból rendkívül nehéznek bizonyult, és még nem sikerült kielégítő megoldásokkal megoldani. A hidrogéncellákkal versenyeznek a metanolos cellák. A metanol azonban önmagában mérgező anyag, és az azt fogyasztó elemeket drága platina katalizátorokkal kell megépíteni. Ezenkívül a metanolcellák alacsony teljesítményűek, és viszonylag magas, ezért potenciálisan veszélyes hőmérsékleten (körülbelül 90 fokon) működnek.
Alternatív megoldás a hangyasav üzemanyagcellák. A reakciók szobahőmérsékleten mennek végbe, a cella hatékonysága és teljesítménye egyértelműen nagyobb, mint a metanolé. Ezenkívül a hangyasav könnyen tárolható és szállítható anyag. A hangyasavcella stabil működéséhez azonban hatékony és tartós katalizátorra van szükség. Az általunk eredetileg kifejlesztett katalizátor aktivitása kisebb, mint az eddig használt tiszta palládiumkatalizátorok. A különbség azonban eltűnik két óra működés után. Jobb lesz. Miközben a tiszta palládiumkatalizátor aktivitása tovább csökken, a miénk stabil” – mondja Dr. Borodzinsky.
Az IPC felületaktív anyagnál kifejlesztett katalizátor gazdasági szempontból különösen fontos előnye, hogy alacsony tisztaságú hangyasavban üzemelve is megtartja tulajdonságait. Ez a fajta hangyasav könnyen előállítható nagy mennyiségben, így biomasszából is, így az új cellák üzemanyaga nagyon olcsó lehet. A biomasszából származó hangyasav teljesen zöld üzemanyag lenne. Az üzemanyagcellákban való részvételével fellépő reakciók termékei a víz és a szén-dioxid. Ez utóbbi üvegházhatású gáz, de a biomasszát olyan növényekből nyerik, amelyek növekedésük során felszívják. Ennek eredményeként a hangyasav biomasszából történő előállítása és sejtekben történő felhasználása nem változtatna a légkör szén-dioxid mennyiségén. A hangyasav okozta környezetszennyezés kockázata szintén alacsony.
A hangyasav üzemanyagcellák számos alkalmazási lehetőséget találnak majd. Különösen nagy lesz a hasznosságuk a hordozható elektronikai eszközökben? mobiltelefonok, laptopok, GPS. Ezeket az elemeket a kerekesszékektől az elektromos kerékpárokig és a jachtokig járművek energiaforrásaként is felszerelhetik.
Az IPC PAS-nál most kezdődik a kutatás az első hangyasav üzemanyagcellákból épített akkumulátorokkal kapcsolatban. A tudósok arra számítanak, hogy néhány éven belül elkészül egy kereskedelmi eszköz prototípusa.
a Fizikai Kémiai Intézet PAN anyagai alapján
