Znajdź zawartość

Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory oraz University of Califronia, Berkeley odkryli nowy tani katalizator, który efektywnie pozwala uzyskać wodór z wody. Nasz nowy katalizator oparty jest na aldehydzie molibdenowym, który jest około 70-krotnie tańszy od platyny, najszerzej używanego katalizatora do rozbijania cząstek wody - mówi Hemamala Karunadasa. Ponadto nasz katalizator nie wymaga dodatków organicznych, może działać w wodzie o odczynie obojętnym, nawet w brudnej. Pracuje też w wodzie morskiej, najbogatszym źródle wodoru na ziemi - dodaje uczona. Jest ona, wraz z Christopherem Changiem i Jeffreyem Longiem, współautorką badań oraz opisującego ich wyniki artykułu w piśmie Nature. Wodór jest postrzegany jako paliwo przyszłości. Obecnie największym jego źródłem w USA są paliwa kopalne. Uzyskiwany w ten sposób wodór jest tani, ale jego produkcja przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska. Wodór można otrzymywać z elektrolizy wody. To czysta metoda, szczególnie jeśli energia, wykorzystywana do jej przeprowadzenia, pochodzi ze źródeł naturalnych. Jednak wymaga użycia dużych ilości energii bądź katalizatora. Powszechnie wykorzystywana platyna jest bardzo droga. Stąd też konieczność znalezienia materiału, który będzie tani i równie wydajny. Karundasa, Chang i Long odkryli, że takim materiałem jest (PY5Me2)Mo-oxo.

Brytyjska firma ACAL Energy opracowała sposób na wyeliminowanie aż 90% platyny z ogniwa paliwowego, dzięki czemu tego typu urządzenia mogą być nawet o 40% tańsze niż obecnie. Platyna wykorzystywana jest w wodorowych ogniwach paliwowych do przyspieszania reakcji. Metal ten jest bardzo drogi, co znacząco zwiększa cenę ogniw. Inżynierowie z ACAL zastąpili większość platyny roztworem zawierającym tanie molibden i wanad. Gęstość energetyczna nowego ogniwa wynosi 600 miliwatów na centymetr kwadratowy przy napięciu 0,6 wolta. Co prawda standardowa gęstość dla samochodowych ogniw wynosi 900 miliwatów, jednak testowe ogniwo ACAL pracowało w warunkach ciśnienia atmosferycznego. Podniesienie ciśnienia powinno zwiększyć gęstość energetyczną urządzenia. Andrew Creeth, współzałożyciel i główny technolog ACAL Energy, mówi, że w niedalekiej przyszłości jego firmie uda się osiągnąć gęstość rzędu 1,5 wata na centymetr kwadratowy. Już teraz wyprodukowano jednokilowatowe ogniwo, które w przyszłym roku powinno trafić do klientów. Firma planuje początkowo sprzedaż systemów o mocy od 1 do 10 kilowatów. Później chce skupić się również na bardziej wydajnych ogniwach. Ogniwa paliwowe coraz bardziej się rozpowszechniają, jednak poważną przeszkodą jest ich cena, a jej znaczący odsetek to właśnie koszt platyny. W ciągu ostatnich trzech lat średnia cena tego metalu wahała się w granicach 1200 dolarów za uncję (28,349 grama). Z pewnością będzie ona znacząco rosła, w miarę rosnącego zapotrzebowania na ogniwa paliwowe. Stąd też poszukiwania alternatywnego materiału. Obecnie ogniwa paliwowe wymagają użycia 0,5 grama platyny na każdy kilowat. Wiele ośrodków naukowych pracuje nad zmniejszeniem ilości platyny w ogniwach lub jej całkowitym wyeliminowaniem. Proponowane są różne rozwiązania, od użycia żelaza, polimerów czy mieszaniny palladu i platyny, po produkcję ogniw alkalicznych. Wszystkie one mają jednak poważne wady, do których należą znacząco zmniejszona gęstość energetyczna oraz szybki spadek wydajności ogniwa, który następuje już po kilkuset godzinach. ACAL Energy zapewnia, że testy firmowego ogniwa pokazały, iż dobrze się ono sprawuje po ponad 1500 godzinach pracy. Dodatkową zaletą brytyjskiego ogniwa jest też fakt, że, dzięki użyciu płynnego katalizatora, nie musi być ono chłodzone i można z niego wyeliminować system dbający o to, by membrana była wilgotna.