Ne visai šlapi, ne per sausa plazma apdorota kuro elementai tampa teisingi

PULSAR - Šlapia muselė šapalui - MUSELIŲ RIŠIMAS | MUSELINĖ MOKYKLA (Birželis 2019).

Anonim

Kuro elementai turi pažadą kaip švarų ir atsinaujinančią energijos šaltinį. Tačiau ilgą laiką jų išdžiūvimas yra iššūkis, nes vanduo gaminamas vandenilio ir deguonies pavertimo elektra procesą.

Dabar Britų Kolumbijos universiteto mokslininkai sako, kad jie galėjo rasti sprendimą: iš anksto apdoroti elektrodą - pagrindinę kuro elementų sudėtį - su jonizuotu deguonies dujomis arba plazma.

"Kuro elementams reikia nedidelio drėgnumo kiekio, tačiau per daug vandens blokuojamas dujų srautas per ląstelę", - teigė tyrimo pradininkas, medžiagų mokslininkas Benjaminas Zahiri. "Plazminis gydymas keičia elektrodo paviršių taip, kad vandens perviršis gali nuleisti žemyn į sluoksnius ir ištuštinti, nelaikydamas ląstelės."

Tyrėjai vienos minutės metu iškastų kuro elementų elektrodų, kurių sudėtyje yra poringų anglies sluoksnių, paviršių jonizuotam deguoniui. Gydant deguonį, ant paviršiaus deguonuojasi įvairios deguonį pernešančios molekulės, kurios pritraukia vandenį.

"Viršutiniai sluoksniai gavo daugiausia molekulių, o kiti sluoksniai gavo mažai molekulių", - sakė Zahiri. "Kurdama šį palaipsniui mažėjantį" drėkinamumą ", vanduo iš viršaus sluoksnių išpilamas į apatinį sluoksnį, iš kurio jis išeina iš ląstelės.

"Anglies sluoksnio struktūra išlieka nepakitusi."

Tyrime daugiausia dėmesio buvo skiriama protonų mainų membranos (PEM) kuro elementams, ty kuro elementams, dažniausiai naudojamiems automobiliams ir sunkvežimiams.

"Mūsų rezultatai rodo, kad plazmos apdorojimas yra efektyvus palengvinant vandens transportą PEM kuro elementų", - sakė Zahiri. "Kitos vandens transporto strategijos, tokios kaip hidrofobinės arba vandeniui atsparios dangos, yra per brangu arba pernelyg sudėtingos, kad būtų perspektyvios."

Pasak mokslininkų, plazmos apdorojimas taip pat gali būti lengvai integruotas į kuro elementų komponentų gamybą.

"Tai greita, pigi ir jau plačiai naudojama gamyboje", - sakė tyrimo vyresnysis autorius Walter Mérida, mechanikos inžinierius, kuris vadovauja "Clean Energy Research Centre" UBC. "Ji nesukuria cheminių atliekų, taigi ji yra ekologiška".

Šiuo metu grupė tiria kitas plazmos gydymo programas. Pasak "Mérida", plazmos apdorojimas gali veikti ir kitomis akytomis medžiagomis, naudojamomis energijos saugojimui. Jie taip pat gali būti integruojami į kaustinės soda pagrįstus pramonės sektorius, kurių vertė yra 80 mlrd. JAV dolerių.

Tyrimas buvo neseniai apibūdintas " Applied Surface Science".

menu
menu