포름산용 세포

연료 전지에서 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 이론적 효율은 100%에 달할 수 있습니다. 퍼센트이지만 지금까지 가장 좋은 것은 수소입니다. 효율성은 최대 60%이지만 포름산 기반 연료 전지는 이론적으로 100%에 도달할 수 있습니다. 저렴하고 이전 배터리보다 훨씬 가벼우 며 기존 배터리와 달리 연속 작동 가능성을 제공합니다. 저압 내연 기관의 효율이 약 20%에 불과하다는 사실을 상기할 가치가 있습니다. Hub 박사는 말합니다. 영어 IPC PAS의 Andrzej Borodzinski.

연료 전지는 화학 에너지를 전기로 변환하는 장치입니다. 전지의 양극과 음극에 사용되는 촉매가 있는 상태에서 연료 연소의 결과로 전류가 직접 생성됩니다. 수소전지 대중화의 가장 큰 걸림돌은 수소의 저장이다. 이 문제는 기술적 관점에서 매우 어려운 것으로 입증되었으며 아직 만족스러운 솔루션으로 해결되지 않았습니다. 수소 전지와 경쟁하는 것은 메탄올 전지입니다. 그러나 메탄올 자체는 독성 물질이며 이를 소비하는 원소는 고가의 백금 촉매를 사용하여 제작해야 합니다. 또한 메탄올 셀은 전력이 낮고 비교적 높은 온도에서 작동하므로 잠재적으로 위험한 온도(약 90도)에서 작동합니다.

대체 솔루션은 포름산 연료 전지입니다. 반응은 상온에서 진행되며 셀의 효율성과 전력은 메탄올보다 확실히 높습니다. 또한 포름산은 보관과 운반이 용이한 물질이다. 그러나 포름산 전지의 안정적인 작동을 위해서는 효율적이고 내구성 있는 촉매가 필요합니다. 우리가 원래 개발한 촉매는 지금까지 사용된 순수한 팔라듐 촉매보다 활성이 낮습니다. 그러나 그 차이는 작동 XNUMX시간 후에 사라집니다. 나아지고 있습니다. 순수한 팔라듐 촉매의 활성이 계속 감소하는 동안 우리의 촉매는 안정적입니다.”라고 Borodzinsky 박사는 말합니다.

경제적 관점에서 특히 중요한 IPC 계면활성제에서 개발된 촉매의 장점은 저순도 포름산에서 작동할 때 특성을 유지한다는 것입니다. 이러한 유형의 포름산은 바이오매스를 포함하여 대량으로 쉽게 생산할 수 있으므로 새로운 세포를 위한 연료는 매우 저렴할 수 있습니다. 바이오매스 유래 포름산은 완전한 친환경 연료가 될 것입니다. 연료 전지에 참여하여 발생하는 반응 생성물은 물과 이산화탄소입니다. 후자는 온실 가스이지만 식물이 성장하는 동안 흡수하는 식물에서 바이오매스를 얻습니다. 결과적으로 바이오매스로부터 포름산을 생산하고 세포에서 소비하더라도 대기 중 이산화탄소의 양은 변하지 않을 것입니다. 포름산에 의한 환경 오염의 위험도 낮습니다.

포름산 연료 전지는 많은 응용 분야를 찾을 수 있습니다. 그들의 유용성은 휴대용 전자 장치에서 특히 높을 것인가? 휴대폰, 노트북, GPS. 이러한 요소는 휠체어에서 전기 자전거 및 요트에 이르는 차량의 전원으로도 설치할 수 있습니다.

IPC PAS에서는 현재 포름산 연료 전지로 만든 최초의 배터리에 대한 연구가 시작되고 있습니다. 과학자들은 상업용 장치의 프로토타입이 몇 년 안에 준비될 것으로 예상합니다.

PAN 물리화학연구소 자료를 기반으로