Ogniwa paliwowe wykorzystujące wodór są świetną technologią, ale niesamowicie drogą. To jest największy problem w tym, aby stały się one powszechne w użyciu. Choć napędy elektryczne wykorzystujące bezproblemowe, wysykowydajne silniki są super - problem jest ze składowaniem energii w akumulatorach, z ich kosztem oraz tym, że przecież aby naładować taki sprzęt - i tak użyjemy paliw kopalnych. Koło się zamyka, elektromobilność tutaj kuleje, a my potrzebujemy realnej alternatywy.
Silników elektrycznych nie uznaję za absolutną alternatywę dla spalinówek, które wykorzystują olej napędowy lub benzynę. Wodór i jego możliwość użycia w samochodach znamy od lat, ale problem jest w tym, że w tych obecnie dostępnych ogniwach korzystamy z drogiej i rzadkiej platyny. Tym samym nikt na poważnie nie myśli o stosowaniu takiej technologii szeroko. Prosta kalkulacja: skoro coś jest drogie, mało kto to kupi: w takim razie nie ma co się nad tym szczególnie pochylać.
Ale... żelazo jest już pierwiastkiem znacznie częstszym w użyciu. Naukowcy z Imperial College w Londynie opracowali ogniwo paliwowe wykorzystujące ten znany metal. Ogniwo paliwowe ma za zadanie przekształcać wodór na energię elektryczną dla... silników elektrycznych. To już znacznie lepsze, niż składowanie energii w akumulatorach, które są ciężkie, długo się ładują i trzeba je co jakiś czas wymieniać: a to kosztuje. Z ogniwami paliwowymi będzie prościej. Wystarczy, że zatankujesz wodór, a rury wydechowej wyleci jedynie... woda.
Zespół z Imperial College London stworzył katalizator wykorzystujący jedynie żelazo, węgiel i azot - materiały, które są tanie i łatwo dostępne: wykazano, że można tak zasilać ogniwa paliwowe z dużą mocą. Wyniki badań opublikowane w Nature Catalysis są bardzo obiecujące.
Obecnie około 60% kosztów pojedynczego ogniwa paliwowego stanowi platyna do katalizatora. Aby ogniwa paliwowe stały się realną alternatywą na przykład dla pojazdów napędzanych paliwami kopalnymi, musimy obniżyć ten koszt.
Anthony Kucernak z Wydziału Chemii Imperial College
Naukowcy wykorzystali tutaj sprytny zabieg: katalizator stworzony przez nich korzysta z metody, w której żelazo było rozproszone jako pojedyncze atomy w przewodzącej prąd elektryczny matrycy węglowej. Pojedyncze atomy żelaza mają inne właściwości chemiczne niż żelazo "rzucone luzem", w którym wszystkie atomy są skupione razem, co sprawia, że jest ono bardziej reaktywne. Żelazo w takiej formie znacząco przyspiesza procesy wewnątrz ogniwa, a tym samym staje się świetnym zamiennikiem platyny.
W szczególności zastosowaliśmy unikalną metodę syntezy, zwaną transmetalacją, aby uniknąć tworzenia klastrów żelaza podczas syntezy. Proces ten powinien być korzystny dla innych naukowców chcących przygotować podobny typ katalizatora.
Asad Mehmood z Wydziału Chemii Imperial College
Wykorzystanie katalizatora, w którym używa się żelaza to świetna idea. Trzeba jednak pamiętać o tym, że poza wydajnością - należy zadbać także o trwałość. Aby komercyjne zastosowanie tej technologii miało sens, trzeba poprawić stabilność tej technologii tak, aby ogniwa paliwowe z żelazem dorównywały wytrzymałością na powtarzalne obciążenia konstrukcjom, w których siedzi sobie grzecznie platyna.
Naukowcom z Imperial College kibicuję bardzo mocno - przede wszystkim dlatego, że nieszczególnie wierzę w elektromobilność z akumulatorami i sądzę, że potrzebujemy znacznie bardziej przemyślanej, użytecznej technologii. Trzymam kciuki!
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
