Созданы экологически чистые топливные элементы, работающие на мгновенном производстве водорода

После промышленной революции экологические последствия использования энергии вызывают серьезную озабоченность. В последнее время это побудило исследователей искать жизнеспособные варианты использования чистых и возобновляемых источников энергии.

Благодаря своей доступности и экологичности водород является приемлемой альтернативой ископаемым видам топлива для использования в энергетике. Однако из-за своей низкой плотности водород трудно эффективно транспортировать, и многие методы получения водорода на борту являются медленными и энергоемкими.

Исследователи из Китайской академии наук и Университета Цинхуа в Пекине провели ряд исследований, касающихся производства водорода для использования в топливных элементах, которые являются тихой и чистой формой энергии. Они описывают свои результаты в Journal of Renewable and Sustainable Energy.

Исследователи использовали сплав — комбинацию металлов-галлия, индия, олова и висмута для получения водорода. Когда сплав встречается с алюминиевой пластиной, погруженной в воду, образуется водород. Этот водород соединен с протонообменной мембраной топливного элемента, типа топливного элемента, где химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

“По сравнению с традиционными методами производства электроэнергии, PEMFC наследует более высокую эффективность преобразования. Он может начать быстро и спокойно работать. Кроме того, ключевым преимуществом этого процесса является то, что единственным продуктом, который он производит, является вода, что делает его экологически чистым”, - сказал автор Цзин Лю, профессор Китайской академии наук и Университета Цинхуа.

Ученые обнаружили, что добавление висмута в сплав оказывает большое влияние на генерацию водорода и ведет к более стабилизированной и более прочной реакции. Тем не менее, важно иметь возможность перерабатывать сплав для дальнейшего снижения затрат и воздействия на окружающую среду.

“Существуют различные проблемы в существующих методах постреакционного разделения смеси. Кислота или щелочной раствор может растворить гидроксид алюминия, но также вызывает коррозию и проблемы загрязнения", - говорит Цзин Лю.

Другие методы удаления побочных продуктов сложны и неэффективны, и проблема отвода тепла в процессе водородной реакции также нуждается в оптимизации. После того, как эти трудности будут решены, эта технология может быть использована для различных устройств, начиная с транспортировки заканчивая портативными устройствами.

"Достоинство этого метода заключается в том, что он может реализовать производство водорода в реальном времени и по требованию. Это может дать новые возможности для устойчивой эры зеленой энергетики”, - поясняют исследователи.