फॉर्मिक एसिडका लागि कोशिकाहरू

रासायनिक ऊर्जालाई इन्धन कक्षहरूमा विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने सैद्धान्तिक दक्षता 100% पुग्न सक्छ। प्रतिशत, तर अहिलेसम्म तीमध्ये सबै भन्दा राम्रो हाइड्रोजन हो - तिनीहरूसँग 60% सम्मको दक्षता छ, तर फॉर्मिक एसिडमा आधारित ईन्धन कक्षहरूले यी सैद्धान्तिक 100% पुग्ने मौका छ। तिनीहरू सस्तो छन्, अघिल्लो भन्दा धेरै हल्का र, परम्परागत ब्याट्रीहरूको विपरीत, निरन्तर सञ्चालनको सम्भावना प्रदान गर्दछ। यो सम्झना लायक छ कि कम दबाव आन्तरिक दहन इन्जिन को दक्षता को बारे मा 20% मात्र छ -? डा हब भन्छन्। अंग्रेजी Andrzej Borodzinski IPC PAS बाट।

एक इन्धन सेल एक उपकरण हो जसले रासायनिक ऊर्जालाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्दछ। वर्तमान कोशिकाको एनोड र क्याथोडमा प्रयोग हुने उत्प्रेरकहरूको उपस्थितिमा इन्धन दहनको परिणामको रूपमा सीधा उत्पन्न हुन्छ। हाइड्रोजन कोशिकाहरूको लोकप्रियतामा सबैभन्दा ठूलो बाधा हाइड्रोजनको भण्डारण हो। यो समस्या प्राविधिक दृष्टिकोणबाट अत्यन्तै कठिन सावित भएको छ र सन्तोषजनक समाधानका साथ समाधान हुन सकेको छैन। हाइड्रोजन कोशिकाहरु संग प्रतिस्पर्धा मिथानोल कोशिकाहरु हो। यद्यपि, मिथानोल आफैंमा एक विषाक्त पदार्थ हो, र यसलाई उपभोग गर्ने तत्वहरू महँगो प्लैटिनम उत्प्रेरकहरू प्रयोग गरेर निर्माण गर्नुपर्छ। थप रूपमा, मेथानोल कोशिकाहरू कम शक्ति हुन्छन् र एक अपेक्षाकृत उच्च, र त्यसैले सम्भावित खतरनाक तापमान (लगभग 90 डिग्री) मा काम गर्दछ।

एक वैकल्पिक समाधान formic एसिड ईन्धन कोशिकाहरू हो। प्रतिक्रियाहरू कोठाको तापक्रममा अगाडि बढ्छन्, र सेलको दक्षता र शक्ति मेथानोलको भन्दा स्पष्ट रूपमा उच्च हुन्छ। थप रूपमा, फर्मिक एसिड एक पदार्थ हो जुन भण्डारण गर्न र ढुवानी गर्न सजिलो छ। यद्यपि, फर्मिक एसिड सेलको स्थिर सञ्चालनको लागि कुशल र टिकाऊ उत्प्रेरक चाहिन्छ। हामीले विकास गरेको उत्प्रेरकको हालसम्म प्रयोग गरिएको शुद्ध प्यालेडियम उत्प्रेरकको तुलनामा कम गतिविधि छ। यद्यपि, दुई घण्टा सञ्चालन पछि भिन्नता हराउँछ। राम्रो हुँदैछ। जबकि शुद्ध प्यालेडियम उत्प्रेरकको गतिविधि घट्दै गएको छ, हाम्रो स्थिर छ," डा. बोरोडजिन्स्की भन्छन्।

IPC surfactant मा विकसित उत्प्रेरक को फाइदा, विशेष गरी आर्थिक दृष्टिकोण देखि महत्त्वपूर्ण छ, यो कम शुद्धता फॉर्मिक एसिड मा काम गर्दा यसको गुण कायम राख्छ। यस प्रकारको फॉर्मिक एसिड सजिलैसँग बायोमास सहित ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न सकिन्छ, त्यसैले नयाँ कोशिकाहरूको लागि ईन्धन धेरै सस्तो हुन सक्छ। बायोमास-व्युत्पन्न फॉर्मिक एसिड पूर्ण रूपमा हरियो ईन्धन हुनेछ। इन्धन कक्षहरूमा यसको सहभागिताको साथ हुने प्रतिक्रियाहरूको उत्पादनहरू पानी र कार्बन डाइअक्साइड हुन्। पछिल्लो एक हरितगृह ग्यास हो, तर बायोमास बिरुवाहरुबाट प्राप्त गरिन्छ जसले यसलाई आफ्नो वृद्धिको समयमा अवशोषित गर्दछ। फलस्वरूप, बायोमासबाट फॉर्मिक एसिडको उत्पादन र कोशिकाहरूमा यसको खपतले वायुमण्डलमा कार्बन डाइअक्साइडको मात्रालाई परिवर्तन गर्दैन। फॉर्मिक एसिडले वातावरणीय प्रदूषणको जोखिम पनि कम छ।

फॉर्मिक एसिड ईन्धन कक्षहरूले धेरै अनुप्रयोगहरू फेला पार्नेछ। के तिनीहरूको उपयोगिता पोर्टेबल इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूमा विशेष गरी उच्च हुनेछ? मोबाइल फोन, ल्यापटप, जीपीएस। यी तत्वहरूलाई व्हीलचेयरदेखि विद्युतीय बाइक र याटसम्मका सवारी साधनहरूमा पावर स्रोतको रूपमा पनि स्थापना गर्न सकिन्छ।

IPC PAS मा, अनुसन्धान अब फर्मिक एसिड ईन्धन कोशिकाहरु बाट निर्मित पहिलो ब्याट्रीहरु मा सुरु भएको छ। बैज्ञानिकहरुले व्यावसायिक यन्त्रको प्रोटोटाइप केही वर्षमा तयार हुने अपेक्षा गरेका छन् ।

भौतिक रसायन विज्ञान PAN संस्थान को सामग्री मा आधारित