Cellule per acido formico
L'efficienza teorica di conversione dell'energia chimica in energia elettrica nelle celle a combustibile può raggiungere il 100%. Percento, ma finora il migliore è l'idrogeno: hanno un'efficienza fino al 60%, ma le celle a combustibile a base di acido formico hanno la possibilità di raggiungere questo 100% teorico. Sono economici, molto più leggeri dei precedenti e, a differenza delle batterie convenzionali, offrono la possibilità di un funzionamento continuo. Vale la pena ricordare che l'efficienza dei motori a combustione interna a bassa pressione è solo del 20% circa -? dice il dottor Hub. Inglese Andrzej Borodzinski dell'IPC PAS.
Una cella a combustibile è un dispositivo che converte l'energia chimica in elettricità. La corrente viene generata direttamente come risultato della combustione del combustibile in presenza di catalizzatori utilizzati all'anodo e al catodo della cella. Il più grande ostacolo alla divulgazione delle celle a idrogeno è lo stoccaggio dell'idrogeno. Questo problema si è rivelato estremamente difficile dal punto di vista tecnico e non è stato ancora risolto con soluzioni soddisfacenti. In competizione con le celle a idrogeno sono le celle a metanolo. Tuttavia, il metanolo stesso è una sostanza tossica e gli elementi che lo consumano devono essere costruiti utilizzando costosi catalizzatori al platino. Inoltre, le celle di metanolo hanno una bassa potenza e funzionano a una temperatura relativamente alta e quindi potenzialmente pericolosa (circa 90 gradi).
Una soluzione alternativa sono le celle a combustibile ad acido formico. Le reazioni procedono a temperatura ambiente e l'efficienza e la potenza della cella sono nettamente superiori a quelle del metanolo. Inoltre, l'acido formico è una sostanza facile da conservare e trasportare. Tuttavia, il funzionamento stabile della cella di acido formico richiede un catalizzatore efficiente e durevole. Il catalizzatore originariamente sviluppato da noi ha un'attività inferiore rispetto ai catalizzatori di palladio puro utilizzati finora. Tuttavia, la differenza scompare dopo due ore di funzionamento. Migliorare. Mentre l'attività del catalizzatore di palladio puro continua a diminuire, la nostra è stabile", afferma il dott. Borodzinsky.
Il vantaggio del catalizzatore sviluppato presso il tensioattivo IPC, particolarmente importante dal punto di vista economico, è che mantiene le sue proprietà quando opera in acido formico a bassa purezza. Questo tipo di acido formico può essere facilmente prodotto in grandi quantità, anche dalla biomassa, quindi il carburante per le nuove celle può essere molto economico. L'acido formico derivato dalla biomassa sarebbe un combustibile completamente verde. I prodotti delle reazioni che si verificano con la sua partecipazione alle celle a combustibile sono acqua e anidride carbonica. Quest'ultimo è un gas serra, ma la biomassa si ottiene dalle piante che la assorbono durante la loro crescita. Di conseguenza, la produzione di acido formico dalla biomassa e il suo consumo nelle cellule non modificherebbero la quantità di anidride carbonica nell'atmosfera. Anche il rischio di inquinamento ambientale da acido formico è basso.
Le celle a combustibile ad acido formico troveranno molte applicazioni. La loro utilità sarà particolarmente elevata nei dispositivi elettronici portatili? telefoni cellulari, laptop, GPS. Questi elementi possono anche essere installati come fonti di alimentazione per veicoli che vanno dalle sedie a rotelle alle biciclette elettriche e agli yacht.
All'IPC PAS stanno iniziando le ricerche sulle prime batterie costruite con celle a combustibile ad acido formico. Gli scienziati prevedono che un prototipo di un dispositivo commerciale dovrebbe essere pronto in pochi anni.
basato sui materiali dell'Istituto di Chimica Fisica PAN
