Mitte liiga niiske, mitte liiga kuiva-plasmaga töödeldud kütuseelementi ei saa

20 полезных автотоваров с Aliexpress, которые упростят жизнь любому автовладельцу / Алиэкспресс 2019 (Aprill 2019).

Anonim

Kütuseelementidel on lubadus puhtaks, taastuvaks energiaallikaks. Kuid nende kuivamine on juba pikka aega olnud väljakutse, sest vesi tekib vesiniku ja hapniku elektrienergia töötlemisel.

Nüüd on Briti Columbia ülikooli teadlased leidnud, et nad on leidnud lahenduse: elektroodi - kütuseelemendi põhikomponendi - ioniseeritud hapniku gaasi või plasma eelneva töötlemisega.

"Kütuseelemendid vajavad töötamiseks väikest niiskust, kuid liiga palju vett takistab gaasi voolu läbi rakkude, " ütles uuringu esimene autor materjaideteadlane Benjamin Zahiri. "Plasma ravi muudab elektroodi pinda nii, et liigne vesi võib põhjakihtidesse maha kukkuda ja tühjendada, ilma et rakku oleks kuivanud."

Teadlased avasid ioniseeritud hapnikugaasile ühe minuti jooksul kütuseelementide elektroodi pinna, mis sisaldab poorseid kihte süsinikku. Ravis hoitakse pinnal vett ligimeelnud hapnikku kandvate molekulide erinevad kogused.

"Ülemised kihid said enamuse molekulide ja järgnevad kihid said järk-järgult vähem molekule, " ütles Zahiri. "Selle järk-järgult väheneva" märgatavuse "loomisega tõmmatakse vesi välja ülemistest kihtidest kuni alumise kihini, kust see väljub rakust.

"Süsinikkihi struktuur jääb muutumatuks."

Uuring keskendus prootonivahetusmembraani (PEM) kütuseelementidele, mis on tavaliselt autodele ja veoautodele tavaliselt kasutatavad kütuseelemendid.

"Meie tulemused näitavad, et plasma ravi on efektiivne vee transpordi hõlbustamiseks PEM kütuseelemendis, " ütles Zahiri. "Teised veetranspordi strateegiad nagu hüdrofoobsed või veekindlad katted on liiga elujõulised või liiga keerukad."

Vastavalt teadlaste hinnangule on plasmakontsentratsioon kergesti integreeritud kütuseelemendi komponentide valmistamisse.

"See on kiire, odav ja juba laialdaselt kasutatav tootmises, " ütles uuringu vanemautor Walter Mérida, masinaehituse professor, kes juhib UBC Clean Energy Research Centre. "See ei tekita keemilisi jäätmeid, seega on see keskkonnasõbralik."

Meeskond uurib praegu teisi plasma ravi võimalusi. Mérida sõnul saavad plasmakontrollid töödelda ka teistel poorsel materjalil, mida kasutatakse energia ladustamisel. Neid võib integreerida ka soojaõli tootvate tööstusharude hulka, mille turg on hinnatud 80 miljardi USA dollarini.

Uuringut kirjeldati hiljuti Applied Surface Science'is.

menu
menu