Znajdź zawartość

Postępy na polu ogniw paliwowych mogą spowodować, że technologia ta będzie na tyle tania, że w niedalekiej przyszłości zastąpi silniki spalinowe, uważają naukowcy z University of Waterloo. Informują oni o powstaniu ogniwa paliwowego, które może pracować co najmniej 10-krotnie dłużej niż dotychczas stosowane technologie. To zaś oznacza, że przy produkcji na skalę masową używanie takich ogniw do zapewniania energii pojazdom może okazać się konkurencyjne cenowo w stosunku do pojazdów z napędem spalinowym. Dzięki naszej technologii napęd wykorzystujący ogniwa paliwowe może być porównywalny kosztowo lub tańszy niż napęd spalinowy. Z nadzieją patrzymy w przyszłość. To technologia, która może rozpowszechnić czyste napędy, mówi Xinguo Li, dyrektor Fuel Cell and Green Energy Lab na University of Waterloo. Obecnie stosowane ogniwa paliwowe mogłyby teoretycznie zastąpić paliwa kopalne w napędach pojazdów, jednak się zbyt drogie. Kanadyjscy naukowcy rozwiązali problem kosztów znacząco wydłużając żywotność ogniwa poprzez produkowanie stałych ilości energii. To zaś oznacza, że ogniwo, które produkuje energię z reakcji łączenia tlenu i wodoru, może być znacząco prostsze, a zatem i tańsze. Znaleźliśmy sposób na obniżenie kosztów przy jednoczesnym spełnieniu założeń co do wydajności i trwałości, cieszy się Li. Kanadyjczycy mają nadzieję, że dzięki ich technologii ogniwa paliwowe zaczną się upowszechniać i z czasem zastąpią zarówno samochody spalinowe jak i standardowe pojazdy elektryczne. To dobry pierwszy krok, zmiana, która może być odpowiedzią na problemy związane ze spalaniem paliw kopalnych przez transport, dodaje uczony. « powrót do artykułu

Podczas Hokkaido Toyako Summit japońskie Ministerstwo Ekonomii, Handlu i Przemysłu zaprezentowało trzy systemy ogniw paliwowych przeznaczonych do budynków mieszkalnych. Ich producentami są Ebara Corp., Mastushita Electric Industrial oraz ENEOS Celletech. Każde z ogniw było w stanie podgrzać wodę do temperatury 60-65 stopni Celsjusza. Podczas pokazu wodę wykorzystano do przygotowania kąpieli o temperaturze 38 stopni Celsjusza. Ogniwa paliwowe dla domów być może staną się alternatywą dla rosnących cen energii. Obecnie jednak trudno mówić o konkretach. W latach 2005-2008 w Japonii pod okiem Ministerstwa rozwijano i testowano tego typu ogniwa. W ciągu najbliższych miesięcy do użytkowników trafi około 1120 ogniw paliwowych. Będzie to ostateczna faza testów, która potrwa około roku. W tym czasie powinniśmy poznać rzeczywiste koszty oraz wszelkie inne aspekty związane z praktycznym użyciem ogniw paliwowych. W roku 2009 mają one trafić na rynek. Tymczasem producenci ogniw wciąż je ulepszają. Matsushita wydłużyła żywotność swoich urządzeń z pierwotnych 3 do 10 lat i zwiększyła ich wydajność z 35% do 38%. Obecnie ogniwo paliwowe dla domów wyceniane jest na około 3 miliony jenów (27 900 dolarów). Rząd Japonii oferuje subsydia w wysokości około 2,2 miliona jenów, tak więc pierwsi użytkownicy ogniw będą musieli zapłacić około miliona jenów. Gdy w przyszłym roku ogniwa trafią na rynek mają kosztować mniej niż 2 miliony jenów, a rząd pracuje nad programem subsydiów, dzięki któremu użytkownik zapłaci nie więcej niż 700 000 jenów. Producenci ogniw mówią, że mają zamiar sprzedawać około miliona tego typu urządzeń rocznie. Jeśli im się to uda, cena ogniwa powinna spaść do około 500 000 jenów.

Na Uniwersytecie Josepha Fouriera w Grenoble powstało ogniwo paliwowe zasilane glukozą i tlenem pochodzącymi z organizmu żywej istoty. Naukowcy pracujący pod kierunkiem doktora Serge'a Cosniera wszczepili je zwierzęciu laboratoryjnemu. Niewykluczone zatem, że w ciągu najbliższych dwóch dekad pojawią się ogniwa, które będzie można wszczepiać ludziom, a które zasilą najróżniejsze wykorzystywane przez nas urządzenia. Najbardziej oczywistym zastosowaniem dla takich ogniw jest zapewnienie energii implantom. Dzięki postępom medycyny i techniki powstają coraz nowocześniejsze implanty, z których wiele wymaga zasilania. Nawet w rozrusznikach serca, wymagających niewiele energii, baterie trzeba wymieniać co 5 lat. Tymczasem co piąty 70-latek, któremu wszczepiono rozrusznik, żyje przez kolejne 20 lat. To oznacza konieczność przeprowadzenia 3 kosztownych i ryzykownych zabiegów chirurgicznych związanych z wymianą baterii. W przyszłości mogą powstać sztuczne nerki, kończyny czy oczy, które będą potrzebowały znacznie więcej energii niż rozruszniki. Chirurgiczna wymiana baterii co kilka miesięcy będzie obarczona zbyt wysokimi kosztami i ryzykiem. Stworzenie ogniwa paliwowego, które może korzystać ze znajdujących się w organizmie substancji to krok w odpowiednią stronę. Wspomniane ogniwo jest stosunkowo proste. Składa się z dwóch elektrod. Zadaniem jednej jest usuwanie elektronów z glukozy, zadaniem drugiej - przekazywanie elektronów do molekuł tlenu i wodoru. Połączenie elektrod tworzy obwód, którym płynie prąd. Zarówno glukoza jak i tlen są łatwo dostępne w organizmie człowieka. Teoretycznie takie ogniwo mogłoby pracować przez całe życie osoby je posiadającej. Idea produkcji energii z glukozy i tlenu znajdujących się w płynach fizjologicznych narodziła się w latach 70. ubiegłego wieku. Stworzone wówczas ogniwa zapewniały jednak zbyt mało energii. Obecnie zbudowano wydajne ogniwo, a przyczyniły się do tego badania nad... enzymami. Okazało się bowiem, że oksydaza glukozy bardzo dobrze radzi sobie z usuwaniem elektronów z glukozy. Jest bardzo efektywna w generowaniu elektronów - mówi profesor Itamar Willner z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie, który w 2002 roku stwierdził, iż postępy w biotechnologii pozwolą pewnego dnia na stworzenie efektywnego ogniwa paliwowego zasilanego płynami ustrojowymi. Doktor Cosnier i jego grupa postanowili wykorzystać biotechnologię oraz odkrycia w dziedzinie węglowych nanorurek. Zdecydowali, że nadszedł czas, by spróbować stworzyć ogniwo. W ubiegłym roku wszczepili takie urządzenie szczurowi. Znajdowało się ono w ciele zwierzęcia przez 40 dni. W tym czasie pracowało bez najmniejszych zakłóceń, produkowało prąd i nie zauważono żadnych - ani fizjologicznych ani behawioralnych - skutków ubocznych u zwierzęcia. Uczeni stworzyli prosty system. Jedna z elektrod składa się z pasty z węglowych nanorurek wymieszanej z oksydazą glukozy, a druga z glukozy i oksydazy polifenolu. W elektrodach znajduje się platynowe okablowanie przekazujące energię elektryczną. elektrody zamknięto w specjalnym materiale, które ma uniemożliwić przenikanie materiałów z których są zbudowane do organizmu. Całość dodatkowo owinięto materiałem, który zabezpiecza ogniwo przed odrzuceniem przez organizm. Doktor Cosnier zauważa, że szczur jest zbyt mały, by wyprodukować ilość energii wystarczającą do zasilenie implantu. Dlatego planuje w przyszłości wszczepić swoje urządzenie krowie. Przed naukowcami jest jeszcze dużo pracy. Cosnier zdaje sobie z tego sprawę. Dzisiaj możemy wygenerować tyle energii, by zasilić sztuczny mięsień zwieracza lub rozrusznik serca. Już w tej chwili pracujemy nad systemem, który wyprodukuje 50-krotnie więcej energii, co pozwoli na zasilanie znacznie bardziej wymagających urządzeń - stwierdza.

Na Pennsylvania State University powstało ogniwo paliwowe produkujące wodór z materii organicznej. Nie wymaga ono użycia zewnętrznego zasilania i nie emituje do atmosfery związków węgla. Ten system może produkować wodór w każdym miejscu, w którym woda morska występuje w pobliżu ścieków. Nie jest do tego potrzebna sieć elektryczna, a całość jest neutralna pod względem emisji węgla. To niewyczerpane źródło energii - mówi profesor Bruce E. Logan. W nowym ogniwie zachodzi elektroliza, w której biorą udział mikroorganizmy produkujące wodór z materii organicznej. Już wcześniej przeprowadzano tego typu elektrolizę, jednak za każdym razem ogniwo paliwowe wymagało zewnętrznego zasilania. Teraz Logan i jego współpracownik, doktor Younggy Kim, wykorzystali różnicę w zasoleniu wody morskiej i słodkiej do uzyskania dodatkowej energii potrzebnej w całym procesie. Wyniki ich badań, opublikowanych w Proceedings of the National Academy of Sciences pokazują, że czysty wodór może być efektywnie produkowany z niewyczerpanych zasobów wody morskiej i wody słodkiej z dodatkiem biodegradowalnej materii organicznej. Efektywność ogniw wynosi 58-64 procent, co pozwala na uzyskanie 0,8 do 1,6 metra sześciennego wodoru z każdego metra sześciennego wprowadzonego płynu. Naukowcy szacują, że do przepompowywania wody w systemie zużywane jest tylko 1% produkowanej przezeń energii. Kluczem do sukcesu było wykorzystanie odwróconej elektrodializy (OED), która pozwala na pozyskanie energii z różnicy potencjałów pomiędzy wodą słodką a słoną. Już wcześniej proponowano pozyskiwanie energii z licznych membran OED, jednak okazały się one niepraktyczne. Membrany OED do hydrolizy wody potrzebują napięcia 1,8 wolta, co wymagałoby użycia aż 25 par membran. Logan wpadł na pomysł wykorzystania w jednym systemie membran oraz bakterii wytwarzających prąd z materii organicznej, co pozwoliło na zmniejszenie liczy par membran do zaledwie pięciu. W roli katalizatora została użyta platyna, jednak badania już wykazały, że możliwe jest też wykorzystanie siarczku molibdenu. Wówczas jednak wydajność systemu spada do 51%. Prace Logana były finansowane przez KAUST.

Zdaniem firmy Pike Research, która specjalizuje się w globalnych analizach rynków czystych technologii, do roku 2020 na całym świecie będzie sprzedawanych rocznie 670 000 samochodów z ogniwami paliwowymi. Najwięcej, bo 134 000, będzie sprzedawanych w USA. Drugim pod względem wielkości będzie rynek chiński z ponad 129 000 takich pojazdów. Niemcy będą kupowali ich o 1000 mniej. Wielu specjalistów nie wierzy w te prognozy, nazywając je zbyt optymistycznymi. Wątpią bowiem, czy w ciągu 10 lat liczba stacji, na których będzie można "zatankować" taki samochód, będzie na tyle duża, by klienci chcieli powszechnie używać tego typu pojazdów. Analitycy Pike Research zauważają jednak, że kilku wielkich producentów, takich jak Toyota, GM czy Honda obiecuje, że do roku 2015 rozpoczną sprzedaż własnych samochodów z ogniwami paliwowymi. Ponadto Honda obiecuje, że w ciągu pięciu lat na rynek trafi domowy system produkcji wodoru. Ma on pasować do przeciętnego amerykańskiego domu jednorodzinnego, którego właściciel będzie musiał ułożyć na dachu panele słoneczne i wykorzysta wodę do pozyskiwania wodoru. System ma być na tyle wydajny, że zapewni paliwo dla typowego amerykańskiego kierowcy, który średnio przejeżdża około 10 000 mil rocznie.

Singapurska firma Horizon Fuel Cell Technologies przygotowała osobiste ogniwo paliwowe, które może zasilać gadżety korzystając przy tym z wody. Urządzenie MiniPak jest w stanie dostarczyć od 1,5 do 2 watów mocy. Ładowanie gadżetów odbywa się za pomocą kabla USB, a pojedyncze tankowanie kartridża pozwala na przechowanie 12 watogodzin. Urządzenie wykorzystuje ogniwa PEM oraz nowy tani wodorek metalu, który przechowuje wodór w formie nietoksycznej i niepoddanej zwiększonemu ciśnieniu. Kartridż MiniPaka zawiera rodzaj metalicznej gąbki, która wchłania wodór i przechowuje go w formie stałego wodorku metalu. W miarę potrzeby wodór jest uwalniany i wytwarzana jest z niego energia. Do jej produkcji wykorzystywany jest tlen z otoczenia. Obecnie za MiniPaka trzeba zapłacić 99 dolarów. Singapurska firma jest jednak przekonana, że gdy produkcja wzrośnie, będzie w stanie obniżyć cenę do 29 USD. Dodatkowe kartridże na wodę będą sprzedawane w cenie zwykłych baterii alkalicznych.

Firma Bloom Energy oficjalnie zaprezentowała 100-kilowatowe ogniwa, które mogą być zasilane różnymi rodzajami paliwa. Oferta skierowana jest przede wszystkim do przedsiębiorstw, a przedstawiciele Bloom Energy zapewniają, że inwestycja zwraca się w ciągu 3-5 lat. Ogniwa zasilane są gazem naturalnym i, jak twierdzi KR Sridhar, szef Bloom Energy, emitują o 50% mniej dwutlenku węgla niż energia z konwencjonalnych źródeł. Firma ma już wielu klientów. Z jej urządzeń korzystają m.in. Google, eBay, Coca-Cola, FedEx czy Walmart. W ciągu ostatnich kilku miesięcy wyprodukowały one 11 milionów kilowatogodzin. Korzystanie z elektryczności zapewnianej przez ogniwa Bloom Energy jest tańsze niż zasilanie z tradycyjnej sieci, gdyż urządzenia są wydajne, a energię można produkować na miejscu, bez potrzeby jej dystrybucji na duże odległości. O ogniwach Bloom Energy niewiele wiadomo ponad to, że są to urządzenia z tlenkiem stałym (SOFC). Tego typu ogniwa są bardziej wydajne od swoich wodorowych odpowiedników, mogą pracować na różnych paliwach, jednak są drogie, temperatura ich pracy przekracza 600 stopni Celsjusza i mają problemy ze stabilnością. To jednak nie przeszkodziło wspomnianym wielkim firmom skorzystać z oferty Bloom Energy. Przedsiębiorstwo sprzedaje swoje urządzenia w 100-kilowatowych zestawach, składających się z niewielkich ogniw o mocy 25-watów. Zestaw zajmuje mniej więcej tyle miejsca, co typowe miejsce parkingowe i wystarcza do zasilenia małego sklepu. Wiadomo, że Google zamówiło 400-kilowatowy system, który zasila eksperymentalne centrum bazodanowe, a Walmart zainstalował urządzenia Bloom w dwóch supermarketach, którym zapewniają one od 60 do 80 procent potrzebnej energii. Sridhar mówi, że docelowo jego firma chciałaby wybudować system, który działa w dwie strony. Nie tylko zamienia gaz na energię elektryczną, ale energię na gaz. To pozwoliłoby np. połączyć ogniwa paliwowe z ogniwami słonecznymi i za dnia generować gaz, który byłby używany do produkcji energii w nocy. Jednak na pojawienie się takich urządzeń poczekamy co najmniej 10 lat.

Bezzałogowy superlekki samolot zwiadowczy Marynarki Wojennej USA pobił rekord długości lotu dla maszyn zasilanych paliwem. Ion Tiger waży niecałe 17 kilogramów i jest zasilany ogniwem paliwowym, napędzanym przez 4-kilogramowy pojemnik z wodorem. Samolot zabrał ze sobą ponad 2 kilogramy ładunku i unosił się w powietrzu przez 26 godzin. Samolot jest wyposażony w kamerę z noktowizorem, która pozwala na wykonywanie misji zwiadowczych przez całą dobę. Samoloty bezzałogowe (UAV) są wykorzystywane w Iraku, Afganistanie i Pakistanie. W Somalii służą do nadzorowania wybrzeża i ochrony przed atakami piratów, a Amerykanie planują wykorzystanie ich do zaopatrywania oddziałów znajdujących się w trudno dostępnych, odległych obszarach. Absolutnym rekordzistą wśród maszyn bezzałogowych jest Zephyr, który w ubiegłym roku unosił się w powietrzu przez ponad 83 godziny.

Nowy materiał wynaleziony na Georgia Tech może pomóc w rozpowszechnieniu się ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem (SOFC). Urządzenia takie są w stanie produkować energię elektryczną z niemal wszystkich płynnych i gazowych substancji, jednak ich poważną wadą jest wysoka temperatura pracy, sięgająca 1000 stopni Celsjusza. Dzięki wysokim temperaturom pracy ogniwa są wydajne i nie wymagają użycia drogiego platynowego katalizatora. Wysokie temperatury zapobiegają też gromadzeniu się na anodzie siarki i węgla z "brudnego" paliwa. W SOFC wykorzystuje się anodę z tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem (YSZ) połączonego z metalicznym niklem, a elektrolitem jest również YSZ. Taka budowa ma trzy podstawowe wady. Pierwsza, to olbrzymia wrażliwość na siarkę, która powoduje znaczny spadek wydajności ogniwa, po drugie, osadzający się węgiel z paliw węglowodorowych zaburza prawidłową pracę anody, a trzecia wada to ograniczone przewodnictwo w niskich temperaturach. Wszystko to znacząco podnosi koszty budowy SOFC. Paliwo musi zostać oczyszczone z siarki i konieczne jest przeprowadzenie reformingu parowego, który zamienia węglowodory w tlenek węgla i wodór. Ponadto wysokie temperatury pracy wymagają użycia drogich materiałów. Nowy ceramiczny materiał, z którego zbudowano anodę, został opracowany przez zespół Meilina Liu. Umożliwia pracę SOFC przy znacznie niższych temperaturach bez utraty wydajności i odkładania się siarki oraz węgla. BZCYYb (bar-cyrkon-cer-itr-tlenek iterbu), bo o nim mowa, może być używany w bardzo różny sposób. Można nim pokryć tradycyjną anodę Ni-YSZ, zastąpić nim YSZ w anodzie lub też w elektrolicie. Zdaniem profesora Liu, najbardziej opłacalne są dwa pierwsze rozwiązania. Dotychczasowe testy trwały 1000 godzin i wykazały, że BZCYYb zapewnia stałą, wysoką wydajność ogniwa. Konieczne jest jednak udowodnienie, że nowy materiał może bez przeszkód pracować przez pięć lat. Na tyle bowiem oblicza się żywotność obecnych ogniw SOFC. Co więcej, profesor Liu mówi, że z jego produkcją i jej skalowaniem nie powinno być najmniejszych kłopotów. BZCYYb powstaje podczas standardowych reakcji, a sposób jego tworzenia się jest w pełni zrozumiały. Uczeni nie wiedzą za to, dlaczego nowemu materiałowi nie szkodzą siarka i węgiel. Spekulują, że reakcja katalityczna jest w jego przypadku bardziej intensywna i dochodzi podczas niej zarówno do utlenienia siarki jak i do krakowania i reformowania węglowodorów. Nowy materiał charakteryzuje również dobre przewodnictwo w niskich temperaturach. Jeśli będziemy mogli obniżyć temperatury pracy do 500-600 stopni Celsjusza, moglibyśmy użyć tańszych metali do wykonania połączeń. Obniżenie temperatury do 300-400 stopni umożliwiłoby wykorzystanie znacznie tańszych materiałów na obudowy, co znacząco obniżyłoby koszty samych ogniw - mówi profesor Liu. Obecnie badania nad ogniwami SOFC są znacznie mniej zaawansowane niż nad innymi typami ogniw. Profesor Liu uważa jednak, że to właśnie SOFC podbiją rynek. Nie wymagają one bowiem wykorzystania metali szlachetnych i, po wyposażeniu w systemy odzyskiwania ciepła odpadowego, mogą osiągać wydajność nawet 80%.

Naukowcy z Los Alamos National Laboratory i University of Alabama dokonali znaczącego kroku na drodze ku ekonomicznie opłacalnym samochodom napędzanym wodorem. Wodór to świetne paliwo, jednak bardzo trudno go przechowywać. Bardzo obiecującą klasą materiałów są wodorki, z których wodór można stopniowo uwalniać i wykorzystywać do napędzania samochodu. Największe nadzieje wzbudza borazan, związek amoniaku i borowodoru, w którym wodór stanowi aż 20% wagi. Dotychczas jednak problemem było znalezienie efektywnej metody ponownego wprowadzania wodoru do zbiorników z borazanu. Uczeni dowiedli właśnie, że poliborazylen może być z łatwością używany do ponownego napełniania borazanu wodorem. To przełom na polu badań nad przechowywaniem wodoru - stwierdził doktor Gene Peterson, szef Chemistry Division w Los Alamos. Ponowne napełnianie wodorem odbywałoby się poza samochodem. Oznacza to najprawdopodobniej, że kierowca pozostawiałby na stacji paliwowej zużyte wodorowe ogniwo paliwowe, które byłoby regenerowane, a w jego miejsce wsadzałby pełne ogniwo. Specjaliści intensywnie pracują nad efektywnym napędem wodorowym dla samochodów. Amerykański Departament Energii założył bowiem, że napędzany tym paliwem pojazd powinien przejechać co najmniej 300 mil (482 kilometry) na pojedynczym tankowaniu.

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.

W Londynie pokazano pierwszy, jak twierdzą jego twórcy, tani i praktyczny samochód napędzany wodorem. Dzięki zastosowaniu ogniw paliwowych produkcji Horizon Fuel Cell Technologies dwumiejscowy pojazd jest sześciokrotnie bardziej ekonomiczny w użytkowaniu niż najlepsze hybrydowe pojazdy. W przeliczeniu na ekwiwalent benzyny jego spalanie wynosi 0,65 litra na 100 kilometrów. Nowa konstrukcja ogniw pozwoliła na zmniejszenie ich wagi i rozmiarów oraz zwiększenie wydajności. Twórca nowego samochodu, firma Riversimple, wyprodukuje 10 prototypowych maszyn, które będą testowane w brytyjskich miastach. Producent chce, przynajmniej początkowo, wynajmować samochody, a nie je sprzedawać. Wynajmujący będzie płacił za utrzymanie, obsługę techniczną oraz paliwo. Miesięczne koszty nie powinny przekroczyć 200 funtów. Niewielki miejski samochód korzysta z czterech silników elektrycznych oraz 6-kilowatowego ogniwa paliwowego i systemu hamowania, który odzyskuje aż 60% energii. Dzięki temu na pojemniku wodoru o wadze 1 kg możliwe będzie przejechanie 390 kilometrów. Prędkość maksymalna samochodu wynosi 80 km/h, a okres życia pojazdu szacowany jest na 20 lat. Samochód docelowo ma być dostępny w wielu krajach i, co ciekawe, będzie budowany na zasadzie "open-source". Riversimple chce, by pojazdy powstawały tam, gdzie mają być używane. Zapewni to miejsca pracy i zmniejszy zapotrzebowanie na energię związaną z dostarczeniem samochodu na lokalne rynki.

Samsung ogłosił powstanie wydajnego ogniwa paliwowego dla wojska. W roku 2010 żołnierze będą mogli korzystać z ogniwa DMFC o pojemności 1800 Wh. Urządzenie o wadze 3,5 kilograma jest w stanie zasilać żołnierski ekwipunek przez trzy doby. Aby uzyskać podobne zasilanie za pomocą baterii, żołnierz musiałby zabrać ich aż 10 kilogramów. Nowe urządzenie jest ośmiokrotnie bardziej wytrzymałe i o 54% bardziej wydajne od ogniwa wcześniejszej generacji. Obecnie ogniwo Samsunga przechodzi testy w U.S. Army Communication Electronics Research and Development Engineering Center.

Profesor Jerry Woodall z Purdue University opracował sposób na produkcję wodoru z wody i stopu aluminium z galem. Wynalazek może doprowadzić do stworzenia silników, które zamiast benzyny będą zużywały... wodę. Technika jest na tyle obiecująca, że Purdue University opatentował wynalazek i założył firmę AlGalCo LLC. Profesor Woodall powyższą technikę odkrył przypadkiem. W laboratorium czyścił tygiel, w którym znajdował się stop galu i aluminium. Gdy dodałem wody, nastąpiła silna reakcja. Atomy aluminium ze stopu weszły w kontakt z wodą, doszło do reakcji, w wyniku której powstał wodór i tlenek glinu – mówi Woodall. Najważniejszym składnikiem dla zajścia reakcji jest gal. Zapobiega on utworzeniu się na powierzchni aluminium warstwy, która powstaje na początku utleniania się tego metalu i zatrzymuje cały proces. Dzięki galowi aluminium utlenia się do końca. Oczywiście zostaje jeszcze cały szereg problemów, które należy rozwiązać, zanim na skalę przemysłową będzie można budować silniki zasilane wodą. Technologia jest jednak bardzo obiecująca. Przede wszystkim eliminuje ona konieczność składowania i przewożenia wodoru, potrzebnego do ogniw paliwowych. Każdy samochód sam produkowałoby na swoje potrzeby wodór dla napędzającego go ogniwa. Podczas reakcji nie tworzą się żadne toksyczne produkty. Woodall twierdzi, że używając 260 funtów aluminium można przejechać 350 mil (563 km). Koszt aluminium wyniósłby przy obecnych cenach około 180 dolarów, podczas gdy tą samą trasę na benzynie można przejechać kosztem (wg amerykańskich cen) około 50 dolarów. Jednak powstający tlenek aluminium może być ponownie użyty do stworzenia paliwowych pastylek z aluminium. Koszt takiego paliwa wyniósłby, przy założeniu, że zakład recyklingu aluminium korzystałby z energii dostarczonej przez elektrownię atomową, około 62 dolarów. Byłby więc porównywalny z ceną benzyny. W przyszłości ten stosunek będzie jeszcze bardziej korzystny, gdyż ropy naftowej ubywa, a tlenek glinu możnaby poddawać recyklingowi dzięki energii słonecznej. Gal nie jest w ogóle podczas reakcji tracony, więc koszt jego zakupu jest jednorazowy.

Jednym z paliw dla samochodów przyszłości może być wodór. Jednak, zanim będzie on powszechnie używany, trzeba opracować tanie technologie jego produkcji, dystrybucji i przechowywania w ogniwach paliwowych pojazdów. Dzięki pracom greckich naukowców już wkrótce może powstać ekonomicznie opłacalne ogniwo wodorowe. Amerykański Departament Energii informuje, że obecnie najdoskonalsze materiały wykorzystywane do produkcji ogniw paliwowych są w stanie przechowywać zaledwie 2% wodoru. Amerykanie szacują, że samochodowe ogniwo paliwowe będzie opłacalne dopiero wówczas, gdy wodór będzie stanowił 6% jego wagi. Georgios Froudakis i jego zespół z uniwersytetu na Krecie poinformowali, że z symulacji komputerowych wynika, iż ogniwo zbudowane z warstw grafenu połączonych za pomocą węglowych nanorurek byłoby w stanie przechować 6,1% wodoru. Obecnie inny Grek, Dimitrios Gournis z holenderskiego uniwersytetu w Groningen zaczął konstruować takie ogniwo. Stworzył już strukturę składającą się z 40 warstw grafenu połączonych za pomocą fullerenów. Do końca bieżącego roku fullereny zostaną zastąpione nanorurkami. Następnie struktura zostanie napełniona wodorem i zbadana. Jeśli wyliczenia zespołu Froudakisa się potwierdzą, pokonamy jedną z najpoważniejszych przeszkód na drodze do powstania samochodów o napędzie alternatywnym wobec paliw kopalnych.

W Brookhaven National Laboratory (BNL) powstał nowy katalizator, dzięki któremu etanolowe ogniwa paliwowe mogą w końcu trafić do niewielkich urządzeń elektronicznych. Zasilane etanolem ogniwa mogą być bardziej efektywne niż etanolowe silniki oraz prostsze w użyciu niż ogniwa wodorowe. Etanol jest bowiem łatwiejszy w transporcie i przechowywaniu. Dotychczas jednak nie istniał dobry katalizator, który byłby w stanie efektywnie utlenić etanol i pozyskać elektrony. Naukowcy z Brookhaven stworzyli katalizator, który zapewnia 100-krotnie wyższe natężenie prądu uzyskiwanego z etanolu niż dotychczas stosowane urządzenia. Pierwsze testy pokazały, że z centrymetra kwadratowego powierzchni można uzyskać 7,5 miliampera. Radoslav Adzic, chemik z BNL mówi, że jest prawie pewien, że katalizator, po wbudowaniu w ogniwo paliwowe, zapewni natężenie rzędu setek miliamperów na centymetr kwadratowy. Podobnego zdania jest Brian Pivovar, naukowiec z National Renewable Energy Laboratory, który nie brał udziału w badaniach w BNL. Jeśli przewidywania naukowców się spełnią, to ogniwo etanolowe będzie równie wydajne co metanolowe. Etanol ma nad metanolem liczne przewagi: zapewnia więcej energii, jest mniej toksyczny i łatwiej uzyskać go ze źródeł odnawialnych. Katalizator Adzica został zbudowany z niewielkich klastrów platyny i rodu umieszczonych na tlenku cyny. Połączenie rodu z tlenkiem cyny umożliwia rozerwanie w niskiej temperaturze połączeń pomiędzy atomami węgla, a platyna odgrywa kluczową rolę podczas produkcji protonów i elektronów z atomów wodoru. Zanim katalizator trafi do komercyjnych produktów, trzeba przede wszystkim obniżyć jego cenę. Rod jest droższy od platyny, tak więc trzeba będzie albo zastąpić go innym metalem, albo opracować technologię, która pozwoli zmniejszyć jego ilość w katalizatorze. Jednak Adzic osiągnął to, czemu nikomu wcześniej się nie udało - w niskiej temperaturze rozerwał wiązania węgla w etanolu.

Na University of Illinois w Urbana-Champaign powstało najmniejsze znane nam ogniwo paliwowe. To kostka o wymiarach 3x3x1 milimetr. Być może w przyszłości miniaturowe ogniwa zastąpią baterie. Wielką zaletą ogniw jest znacznie większa gęstość energetyczna. Na tą samą jednostkę własnej powierzchni są w stanie zapewnić 10-krotnie więcej energii niż tradycyjna bateria. Jednak łatwiej jest zminiaturyzować baterię niż ogniwo z jego pompami i elektroniką kontrolną. Problem stanowi też fakt, iż małe pompy zużywają więcej energii niż jej dostarczają. Saeed Moghaddam z University of Illinois znalazł inny sposób produkcji ogniw. Mówi, że niepraktycznym byłoby miniaturyzowanie pompy, czujnika ciśnienia i całej elektroniki, a gdyby nawet jakimś sposobem udało się to zrobić, to całość zapewne zużywałaby więcej energii, niż byłaby w stanie wyprodukować. Dlatego też Moghaddam wraz z zespołem opracowali ogniwo paliwowe, które samo nie zużywa energii. Składa się ono z czterech elementów. Pojemnik z wodą znajduje się na górze i jest oddzielony cienką membraną od umieszczonego poniżej pojemnika z wodorkiem metalicznym. Pod nim z kolei znajduje się zespół elektrod membranowych (Membrane Electrode Assembly, MEA). W membranie znajdują się niewielkie otwory, które umożliwiają parze wodnej przeniknięcie do pojemnika z wodorkiem. Tam zachodzi reakcja, w wyniku której powstaje wodór. W komorze zwiększa się ciśnienie i wypycha w górę membranę, blokując dopływ pary wodnej. Wodór reaguje też z elektrodami, produkując energię elektryczną. Z czasem wodoru jest coraz mniej, ciśnienie się zmniejsza i para wodna znowu może się przemieszczać, podtrzymując reakcję. Dzięki temu, że ogniwo jest tak małe, to napięcie powierzchniowe, a nie grawitacja, kontroluje przepływ wody. Pierwsze miniaturowe ogniwa zapewniały napięcie rzędu 0,7 wolta przy natężeniu rzędu 0,1 miliampera i pracowały przez 30 godzin. Szybko je jednak ulepszano i już teraz udaje się osiągnąć 0,7 wolta oraz 1 miliamper. Steve Arscott z uniwersytetu w Lille, który specjalizuje się w mikroogniwach paliwowych nie jest pewien, czy ogniwa Amerykanów będą praktycznie użyteczne. Arscott mówi, że sam wyprodukował mikroogniowo, które korzysta nie z wodorku, ale z metanolu. Jego ogniwo jest trzykrotnie większe, jednak ma 10-krotnie większą gęstość energetyczną od ogniwa z Illinois. Jednak Arscott przestrzega przed bezpośrednim porównywaniem takich ogniw. Zauważa, że propozycja Amerykanów ma olbrzymią zaletę - ich ogniwo nie posiada zewnętrznego źródła paliwa, a większość ogniw takim źródłem się posługuje, co zmniejsza ich gęstość energetyczną. Ponadto ogniwo Moghaddama charakteryzuje się dobrą, bo wynoszącą 100 watów na litr, gęstością energetyczną.

Ogniwa paliwowe to najbardziej wydajne urządzenia zamieniające energię chemiczną w elektryczną. Mają jednak kilka wad, a należą do nich m.in. zbyt wysoka temperatura pracy lub niższa temepratura i konieczność zapewnienia ogniwu paliwa o wysokiej czystości. Kalifornijska firma Superprotonic rozwija ogniwa, które mają pracować w stosunkowo niskich temperaturach i mogą korzystać z nieoczyszczonego wodoru, a ten będzie można pozyskiwać prostymi metodami np. z naturalnego gazu czy etanolu. W ogniwach paliwowych elektrolit umieszczony jest pomiędzy anodą i katodą. Do anody dostarczany jest wodór, a do katody tlen z powietrza atmosferycznego. Atomy wodoru, przechodząc przez elektrolit ulegają rozbiciu na protony i elektrony. Protony przenikają przez elektrolit, a elektrony są pozyskiwane do obwodu elektrycznego zapewniając energię. W końcu w katodzie dochodzi do ponownego połączenia protonów i elektronów, a że dzieje się to w obecności tlenu, produktem ubocznym jest woda. Obecnie istnieje kilka typów ogniw paliwowych, które różnią się przede wszystkim rodzajem wykorzystywanego elektrolitu. Najczęściej wykorzystywanym rodzajem ogniwa jest ogniwo paliwowe z membraną do wymiany protonów (PEMFC - Polymer Electrolyte Membrane), używane przez przemysł samochodowy. Dostarcza ono sporo mocy na jednostkę powierzchni, jednak do pracy wymaga wody, która ułatwia przenikanie protonów. Skoro potrzebujemy wody w stanie ciekłym, to ogniwo nie może rozgrzewać się powyżej 100 stopni Celsjusza, a więc konieczne są wydajne systemy chłodzenia. Ponadto w niskich temperaturach łatwo może dojść do zanieczyszczenia katalizatora tlenkiem węgla i innymi związkami chemicznymi, tak więc konieczne jest użycie bardzo czystego paliwa. Z drugiej strony istnieją ogniwa paliwowe, które nie wymagają czystego paliwa, ale po pierwsze do wydajnej pracy potrzebują osiągnięcia odpowiedniej temperatury, a po drugiej - pracują w bardzo wysokich temperaturach (powyżej 500 stopni Celsjusza), co znacznie ogranicza zakres ich użycia. Przemysł samochodowy szuka więc alternatywy dla PEMFC, a tą może okazać się ogniwo ze stałym kwasem (SAFC - solid acid fuel cell). Stały kwas był po raz pierwszy testowany jako elektrolit w ogniwach w 2001 roku przez naukowców z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Caltech), którzy później założyli firmę Superprotonic. Początkowo wydawało się, że stałe kwasy nie nadają się do ogniw, gdyż są rozpuszczane w wodzie, a ta pojawia się w reakcji. Jednak badania firmy Superprotonic wykazały, że stałe kwasy nie są rozpuszczane przez parę wodną, a ogniwo SAFC pracuje w temperaturze 100-300 stopni Celsjusza. Przeprowadzone już testy udowodniły, że stały kwas sprawdza się podczas wielodniowego wykorzystywania i wielokrotnego schładzania i podgrzewania ogniwa. Ogniwa SAFC pracują też, co bardzo istotne, z zanieczyszczonym paliwem. Mają kilka zalet w porównaniu z PEMFC. Jedną z najważniejszych jest fakt, że przez membranę przechodzą tylko i wyłącznie protony, a nie, jak ma to miejsce w PEMFC, również molekuły wody. Ogniwa SAFC pracują przy ciśnieniu około 1 atmosfery (PEMFC wymagają 3 atmosfer), nie wymagają stosowania wymuszonego obiegu wody i wystarczy, by temperaturę ich pracy utrzymać w zakresie 100-300 stopni Celsjusza. Ponadto ich skonstruowanie wymaga zastosowania znacznie mniejszej ilości drogich metali (jak platyna), elektrolit ze stałego kwasu jest tańszy od membrany polimerowej, a drogie grafitowe podzespoły używane w PEMFC można zastąpić tańszymi aluminiowymi. Cała budowa ogniw SAFC jest mniej złożona niż ogniw PEMFC. Na razie, jako że technologia ogniw ze stałym kwasem jest bardzo młoda, trudno przewidywać jak potoczą się jej losy. Bardzo jednak możliwe, że z czasem ogniwa z polimerową membraną zostaną wyparte z rynku przez ogniwa SAFC. Jednak nawet twórcy nowego ogniwa są ostrożni. Zauważają, że prace nad ogniwami paliwowymi trwają od wielu lat i wciąż nie stworzono technologii, którą opłacałoby się zastosować na szeroką skalę.

Zespół profesor Pauli Hammond z MIT-u pracuje nad membraną, która o 50% zwiększy wydajność metanolowych ogniw paliwowych. Metanol to obiecujące paliwo dla ogniw, jednak jego zastosowanie jest obecnie ograniczone m.in. przez niedoskonałości membran. Metanolowe ogniwo paliwowe działa w ten sposób, że po jego jednej stronie zachodzi reakcja metanolu i wody, wskutek której powstają m.in. protony i wolne elektrony. Protony przechodzą przez membranę i łączą się z tlenem z powietrza, tworząc wodę. Elektrony zaś nie mogą przedostać się przez membranę, wędrują do obwodów elektrycznych zapewniając zasilanie. Im więcej protonów przechodzi przez membranę, tym więcej mocy zapewnia ogniwo. Problem w tym, że przez polimerowe membrany, przez które dobrze przechodzą protony, przecieka też metanol, przez co zmniejsza się wydajność ogniwa. Przeciekaniu można oczywiście zapobiec, stosując na przykład grubsze membrany, ale jednocześnie blokują one więcej protonów, zmniejszając wydajność ogniwa. W piśmie Advanced Materials profesor Hammond opisała niedrogi proces produkcji membrany, która dobrze przewodzi elektrony, a jednocześnie zapobiega zbytniemu przeciekaniu metanolu. W efekcie wydajność ogniwa może wzrosnąć o ponad 50 procent. Pomysł naukowców z MIT-u polega na zmodyfikowaniu komercyjne dostępnej membrany z produkowanego przez DuPonta polimeru Nafion. Membrana jest umieszczana na krzemowym dysku, który powoli się obraca. Nad dyskiem umieszczono cztery dysze. Najpierw z jednej z nich wydobywa się roztwór pozytywnie naładowanego polimeru, po kilku sekundach dysza przestaje pracować, a dysk jest zraszany wodą. Następnie uruchamiana jest dysza z roztworem negatywnie naładowanego polimeru, a później znowu woda. W ten sposób na membranie powstaje dwuwarstwowa błona o grubości od 3 do 50 nanometrów. W Advanced Materials opisano zmodyfikowaną membranę, na którą nałożono 3 dwuwarstwowe błony. Dzięki połączeniu pozytywnie i negatywnie naładowanych polimerów osiągnięto wysokie przewodnictwo, a jednocześnie zredukowano przeciekanie metanolu. Nieco podobnego podejścia próbowały już inne zespoły. Ich pomysł polegał na użyciu dwóch polimerów, jednak taka membrana była niestabilna, gdyż polimery o różnych strukturach mają tendencje do oddzielania się. My połączyliśmy dwa różne materiały, ale w skali nano, dzięki czemu połączenie było trwałe - mówi Hammond. Uczeni testują swoją membranę w różnych warunkach ciśnienia, wilgotności i temperatury. Przyznają, że nie osiągnęli jeszcze tak dobrego przewodnictwa, jakie zapewnia sam Nafion, ale są już bardzo blisko. Jeśli im się uda, metanolowe ogniwa paliwowe powinny łatwiej się upowszechniać.

Toyota pokazała Fuel Cell Hybrid Vehicle-advanced (FCHV-adv), swój nowy samochód napędzany ogniwem paliwowym. Pojazd wyposażono w wysoko wydajne ogniowo "FC Stack". Samochód dokładnie przed tygodniem otrzymał wszystkie niezbędne certyfikaty od władz Japonii. Toyota, która od kilku lat pracuje nad samochodami napędzanymi ogniwami paliwowymi, czyni szybkie postępy. Jeszcze w 2002 roku pojazd FCHV przejechał bez ładowania baterii zaledwie 330 kilometrów. We wrześniu ubiegłego roku dystans ten wydłużono do 780 kilometrów, a obecnie FCHV-adv pokonuje trasę 830 km. Podczas prac nad najnowszym pojazdem Toyota pokonała dwie poważne przeszkody, które uniemożliwiały upowszechnienie się ogniw paliwowych w motoryzacji. Jedna z nich to, oczywiście, zasięg pojazdu na pojedynczym tankowaniu. Druga to problem kondensacji na membranach elektrod. W niskich temperaturach dochodziło do zamarzania wody, co z kolei znacznie utrudniało produkcję energii elektrycznej dla samochodu. Po serii badań inżynierowie Toyoty znaleźli rozwiązanie i ich samochód może teraz jeździć nawet w regionach, gdzie temperatury spadają do -30 stopni Celsjusza. Pojazd, którym przeprowadzano testy ważył 1880 kilogramów i zabiera pięciu pasażerów. Jego maksymalna prędkość wynosi 155 kilometrów na godzinę. Zastosowano w nim pojemnik ze 156 litrami wodoru, który został napełniony pod ciśnieniem 70 MPa.

Na jednym z hiszpańskich lotnisk położonych na południe od Madrytu, odbyła się ostatnio prezentacja niezwykłego samolotu. Wyprodukowana przez Boeinga maszyna to pierwszy pilotowany przez człowieka samolot zasilany wodorem. Korzysta on z ogniw paliwowych, a ubocznymi produktami spalania są woda i ciepło. Dwumiejscowy samolot latał przez nieco ponad 20 minut, pomimo że już w chwili obecnej ogniwa pozwoliłyby mu na 45-minutowy lot. Odbyły się trzy tego typu próby. Testy wypadły pomyślnie, ale Boeing twierdzi, że wielkie pasażerskie samoloty nigdy nie będą napędzane za pomocą ogniw paliwowych. Ogniwa mogą jednak stać się dodatkowym źródłem energii dla tego typu maszyn. Nieves Lapena, która była odpowiedzialna za przeprowadzenie wspomnianych testów, mówi, że ogniwa paliwowe trafią na pokłady samolotów za około 20 lat. Maszyny na wodór już wcześniej wznosiły się w powietrze, zawsze jednak były to samoloty bezzałogowe. Boeing jako pierwszy umieścił człowieka w takim pojeździe. Do testów wykorzystano zmodyfikowany dwuosobowy samolot Dimona austriackiej firmy Diamond Aircraft Industries. Pojazd wzniósł się na wysokość 1000 metrów dzięki współpracy akumulatorów i ogniwa paliwowego. Następnie akumulatory zostały odłączone i Dimona przez 20 minut leciała z prędkością 100 kilometrów na godzinę.

Koreański dziennik Chosun donosi, że już w 2010 roku w sprzedaży może znaleźć się telefon komórkowy zasilany dzięki... wodzie. Samsung Electro-Mechanics ogłosił właśnie, że wyprodukował miniaturowe ogniwo paliwowe, działające na H2O. Gdy telefon zostaje włączony, metal i woda reagują, wskutek czego powstaje wodór. Ten jest z kolei dostarczany do ogniwa paliwowego, gdzie reaguje z tlenem z powietrza i w ten sposób powstaje prąd – wyjaśnia Oh Yoon-soo, wiceprezes centrum badawczego Samsunga. Moc koreańskiego ogniwa wynosi w chwili obecnej 3 waty i zapewnia ono 10-godzinną pracę urządzenia przenośnego. Obecnie ogniwo korzysta z wymiennych kartridży z wodorem. Koreańczycy obiecują, że gdy znajdzie się ono w sprzedaży, wystarczy po prostu nalać wody, by telefon działał.

Amerykańscy naukowcy informują o udanym połączeniu enzymów z przewodnikami. Dzięki temu osiągnięciu możliwe będzie budowanie bardzo sprawnych, a zarazem tanich katalizatorów do ogniw paliwowych – urządzeń uznawanych za jedno z najważniejszych źródeł "czystej" energii elektrycznej niedalekiej przyszłości. Badacze połączyli enzymy z grupy hydrogenaz – które choć przyspieszają wytwarzanie wodoru, nie tworzą dobrych połączeń elektrycznych – z węglowymi nanorurkami, znanymi m.in. z doskonałego przewodzenia prądu. Powstający przy udziale enzymów wodór jest następnie utleniany, w efekcie czego otrzymujemy wodę oraz ładunki elektryczne. Powstałe hybrydy mają szanse zastąpić kosztowne katalizatory używane we współczesnych ogniwach paliwowych. Elementy te zazwyczaj są wykonywane z platyny, bądź innych drogich materiałów. Obniżenie cen wytwarzania ogniw oznacza możliwość wyeliminowania wielu technologii, które choć tanie, są szkodliwe dla środowiska naturalnego. Mowa tu zarówno o akumulatorkach stosowanych w urządzeniach przenośnych, silnikach spalinowych samochodów czy kosiarek, jak i źródłach energii dla innych przedmiotów codziennego użytku.

Doktor Fraser Armstrong i jego zespół z Oxford University wynaleźli interesujące ogniwo paliwowe, które może zrewolucjonizować sposób uzyskiwania energii. Nowe ogniwo nie wymaga wykorzystujących platynę katalizatorów ani membran oddzielających paliwo od siebie. Ogniwo składa się z dwóch elektrod pokrytych wrażliwymi na tlen enzymami hydrogenazy. Przymocowano je do elektrod za pomocą silnych wiązań kowalencyjnych i niekowalencyjnych, które umożliwiają szybki transport elektronów. Elektrody i enzymy umieszczone są w pojemniku z powietrzem, w którym znajduje się 3% wodoru. Testy wykazały, że prototypowe ogniwo może zasilać zegarek. To dopiero czubek góry lodowej, ale badania te będą miały poważne konsekwencje w przyszłości. Zostało jeszcze dużo do zrobienia, zanim wykorzystujące enzymy ogniwa paliwowe wejdą do codziennego użycia – mówi Armstrong. Pomysł wytwarzania energii z powietrza przy użyciu hydrogenazy jest nowy, chociaż naukowcy od lat badają enzymy pod kątem ich właściwości katalitycznych. Hydrogenaza ulega uszkodzeniu pod wpływem tlenu, my opracowaliśmy jednak hydrogenazę odporną na tlen. Armstrong zauważa, że dotychczas ogniwa paliwowe wymagały użycia platyny lub innego rzadkiego metalu. Dzięki hydrogenazie można z nich zrezygnować.

Australijscy naukowcy z Uniwersytetu w Queensland i browar Foster's nawiązali współpracę, której efektem jest wyprodukowanie czystej energii z pozostałej po warzeniu piwa zanieczyszczonej wody. Aby się to udało, do pracy zaprzęgnięto wykorzystujące cukier bakterie. Premiera nowej technologii miała miejsce w środę (2 maja). Akademicy otrzymali od stanowego rządu dotację w wysokości 115 tysięcy dolarów. Dzięki temu będą mogli zainstalować bakteryjne ogniwo paliwowe w browarze Grupy Foster's niedaleko Brisbane. Nowatorskie ogniwo paliwowe jest zasadniczo baterią, w której bakterie rozkładają rozpuszczalne w wodzie odpady pozostające po produkcji piwa, np. cukier, skrobię oraz alkohol. Bateria wytwarza energię elektryczną oraz czystą wodę – tłumaczy profesor Jurg Keller, specjalista ds. oczyszczania ścieków. Energia chemiczna wytwarzana przez bakterie jest przekształcana w energię elektryczną. Prawdziwa bateria będzie 250 razy większa od prototypu, który przeszedł 3-miesięczne testy w uniwersyteckim laboratorium. Dlaczego wybrano ścieki właśnie z browaru? Profesor Keller podkreśla, że są w dużym stopniu biodegradowalne i skoncentrowane, a to pomaga w prawidłowym funkcjonowaniu urządzenia.Naukowiec wyjaśnia, że ogniwo wytwarza ok. 2 kilowatów mocy, co wystarcza do zasilania domowych sprzętów. Bateria w browarze w Brisbane zostanie uruchomiona we wrześniu. Być może podobne urządzenia znajdą zastosowanie w innych winiarniach i browarach Grupy Foster's.