Células para ácido fórmico
A eficiencia teórica de converter enerxía química en enerxía eléctrica nas pilas de combustible pode chegar ao 100%. Por cento, pero ata agora o mellor deles son o hidróxeno: teñen unha eficiencia de ata o 60%, pero as pilas de combustible baseadas en ácido fórmico teñen a posibilidade de alcanzar estes 100% teóricos. Son baratas, moito máis lixeiras que as anteriores e, a diferenza das baterías convencionais, ofrecen a posibilidade de funcionar continuamente. Paga a pena lembrar que a eficiencia dos motores de combustión interna de baixa presión é de só un 20% -? di o doutor Hub. inglés Andrzej Borodzinski do IPC PAS.
Unha pila de combustible é un dispositivo que converte a enerxía química en electricidade. A corrente xérase directamente como resultado da combustión do combustible en presenza de catalizadores utilizados no ánodo e no cátodo da célula. O maior obstáculo para a popularización das células de hidróxeno é o almacenamento de hidróxeno. Este problema demostrou ser extremadamente difícil dende o punto de vista técnico e aínda non se solucionou con solucións satisfactorias. As células de metanol compiten coas células de hidróxeno. Non obstante, o metanol en si é unha substancia velenosa e os elementos que o consumen deben construírse utilizando caros catalizadores de platino. Ademais, as células de metanol teñen baixa potencia e funcionan a unha temperatura relativamente alta e, polo tanto, potencialmente perigosa (uns 90 graos).
Unha solución alternativa son as pilas de combustible de ácido fórmico. As reaccións prodúcense a temperatura ambiente, e a eficiencia e potencia da célula son claramente superiores ás do metanol. Ademais, o ácido fórmico é unha substancia que é fácil de almacenar e transportar. Non obstante, o funcionamento estable da célula de ácido fórmico require un catalizador eficiente e duradeiro. O catalizador desenvolvido orixinalmente por nós ten unha actividade menor que os catalizadores de paladio puro utilizados ata agora. Non obstante, a diferenza desaparece despois de dúas horas de funcionamento. Mellora. Aínda que a actividade do catalizador de paladio puro segue a diminuír, a nosa é estable”, di o doutor Borodzinsky.
A vantaxe do catalizador desenvolvido no surfactante IPC, especialmente importante desde o punto de vista económico, é que conserva as súas propiedades cando opera en ácido fórmico de baixa pureza. Este tipo de ácido fórmico pódese producir facilmente en grandes cantidades, incluso a partir da biomasa, polo que o combustible para novas células pode ser moi barato. O ácido fórmico derivado da biomasa sería un combustible completamente verde. Os produtos das reaccións que ocorren coa súa participación nas pilas de combustible son auga e dióxido de carbono. Este último é un gas de efecto invernadoiro, pero a biomasa obtense das plantas que a absorben durante o seu crecemento. Como resultado, a produción de ácido fórmico a partir da biomasa e o seu consumo nas células non cambiaría a cantidade de dióxido de carbono na atmosfera. O risco de contaminación ambiental por ácido fórmico tamén é baixo.
As pilas de combustible de ácido fórmico atoparán moitas aplicacións. Será especialmente alta a súa utilidade nos dispositivos electrónicos portátiles? teléfonos móbiles, portátiles, GPS. Estes elementos tamén se poden instalar como fontes de enerxía para vehículos que van desde cadeiras de rodas ata bicicletas eléctricas e iates.
No IPC PAS, comeza agora a investigación sobre as primeiras baterías construídas a partir de pilas de combustible de ácido fórmico. Os científicos esperan que un prototipo dun dispositivo comercial estea listo nuns anos.
baseado nos materiais do Instituto de Química Física PAN
