Kobalt bi lahko rešil vodikove avtomobile. Platina je preredka in draga

Zakaj so avtomobili na vodik nesprejemljivi? Iz dveh glavnih razlogov: bencinske črpalke za ta plin še niso zelo priljubljene, v nekaterih državah pa jih sploh ni. Poleg tega gorivne celice zahtevajo uporabo platine, ki je drag in redek element, ki vpliva na končno ceno vozil FCEV. Zato znanstveniki že delajo na zamenjavi platine s kobaltom.

Kobalt bi lahko naredil avtomobile na vodik priljubljene

Kazalo

• Kobalt bi lahko naredil avtomobile na vodik priljubljene
  • Raziskave kobalta na splošno pomagajo gorivnim celicam

Kobalt je element z edinstvenimi lastnostmi. Uporablja se pri razžveplanju goriva pri rafiniranju surove nafte (da, da, Vozila z notranjim izgorevanjem potrebujejo tudi kobalt za vožnjo.), uporablja se tudi v elektrotehniki - in v številnih napravah na baterije - v katodah litij-ionskih celic. V prihodnosti bi to lahko pomagalo vozilom na vodikove gorivne celice (FCEV).

Kot je v začetku leta 2020 povedal vodja ekipe za raziskave in razvoj BMW Klaus Fröhlich, avtomobilov na vodik ni nikjer, saj so gorivne celice 10-krat dražje od električnega pogona. Večina stroškov (50 odstotkov cene celice) izhaja iz uporabe platinastih elektrod, ki delujejo kot katalizatorji v gorivnih celicah in pospešujejo reakcijo vodika s kisikom.

Znanstveniki iz Pacific Northwest National Laboratory odločil zamenjati platinaste elektrode s kobaltomv kateri so kovinski atomi prepredeni z atomi dušika in ogljika. Takšna struktura, v kateri se kobalt nahaja v posebej pripravljenih organskih strukturah, bi morala biti štirikrat močnejša od tiste iz železa (vir). Konec koncev bi moral biti tudi cenejši od platine; na borzah je cena kobalta približno 1-krat nižja od cene platine.

Raziskave kobalta na splošno pomagajo gorivnim celicam

Izkazalo se je, da je reaktivnost takega medija boljša od reaktivnosti drugih katalizatorjev, izdelanih brez prisotnosti platine ali železa. Prav tako je bilo mogoče ugotoviti, da vodikov peroksid (H2O2), ki nastane med oksidacijo, povzroča razgradnjo in zmanjšanje učinkovitosti katalizatorja. To je omogočilo zaščito elektrod in povečanje trdnosti strukture, kar bi lahko podaljšalo življenjsko dobo celic v prihodnosti.

Trenutna življenjska doba gorivne celice na osnovi platine je ocenjen na približno 6-8 tisoč ur ob nestalnem delovanju sistemov, kar daje do 333 dni neprekinjenega delovanja oz. do 11 let, predmet aktivnosti 2 uri na dan... Na celice najbolj vplivajo spremenljive obremenitve in procesi aktivnosti, ki so povezani s pomanjkanjem dela, zato nekateri strokovnjaki izrecno navajajo, da jih ne bi smeli uporabljati v avtomobilih.

Posodobitev 2020/12/31, glejte. 16.06/XNUMX: Prvotna verzija besedila omenja "platinaste membrane". To je očitna napaka. Površina vsaj ene od elektrod je platinasta. Ta fotografija jasno prikazuje plast platinastega katalizatorja, ki se nahaja pod diafragmo. Opravičujemo se za pomanjkanje koncentracije pri urejanju besedila.

Uvodna fotografija: ilustracija, gorivna celica (c) Bosch / Powercell

To vas lahko zanima: