Celice za mravljinčno kislino
Teoretična učinkovitost pretvorbe kemične energije v električno energijo v gorivnih celicah lahko doseže 100 %. Odstotka, a zaenkrat najboljši med njimi so vodikovi – imajo do 60-odstotni izkoristek, vendar imajo gorivne celice na osnovi mravljične kisline možnost doseči teh teoretičnih 100 odstotkov. So poceni, veliko lažji od prejšnjih in za razliko od običajnih akumulatorjev zagotavljajo možnost neprekinjenega delovanja. Treba je spomniti, da je učinkovitost nizkotlačnih motorjev z notranjim zgorevanjem le približno 20% -? pravi dr. Hub. angleščina Andrzej Borodzinski iz IPC PAS.
Gorivna celica je naprava, ki pretvarja kemično energijo v električno. Tok nastane neposredno kot posledica zgorevanja goriva v prisotnosti katalizatorjev, ki se uporabljajo na anodi in katodi celice. Največja ovira za popularizacijo vodikovih celic je shranjevanje vodika. Ta problem se je s tehničnega vidika izkazal za izjemno težaven in še ni bil rešen z zadovoljivimi rešitvami. Konkurirajo vodikovim celicam metanolne celice. Vendar je metanol sam po sebi strupena snov, elementi, ki ga porabijo, pa morajo biti zgrajeni z uporabo dragih platinastih katalizatorjev. Poleg tega imajo metanolne celice nizko moč in delujejo pri relativno visoki in zato potencialno nevarni temperaturi (približno 90 stopinj).
Alternativna rešitev so gorivne celice mravljinčne kisline. Reakcije potekajo pri sobni temperaturi, učinkovitost in moč celice pa sta očitno višji kot pri metanolu. Poleg tega je mravljinčna kislina snov, ki jo je enostavno shraniti in prevažati. Vendar pa stabilno delovanje celice mravljinčne kisline zahteva učinkovit in vzdržljiv katalizator. Katalizator, ki smo ga prvotno razvili, ima nižjo aktivnost kot čisti paladijev katalizator, ki smo ga uporabljali do sedaj. Vendar razlika izgine po dveh urah delovanja. Postaja boljše. Medtem ko aktivnost čistega paladijevega katalizatorja še naprej upada, je naša stabilna,« pravi dr. Borodzinsky.
Prednost katalizatorja, razvitega pri površinsko aktivnih snoveh IPC, ki je še posebej pomembna z ekonomskega vidika, je, da ohranja svoje lastnosti pri delovanju v mravljinčni kislini nizke čistosti. To vrsto mravljinčne kisline je mogoče enostavno proizvesti v velikih količinah, tudi iz biomase, zato je gorivo za nove celice lahko zelo poceni. Mravljinčna kislina, pridobljena iz biomase, bi bila popolnoma zeleno gorivo. Produkti reakcij, ki potekajo z njegovo udeležbo v gorivnih celicah, so voda in ogljikov dioksid. Slednji je toplogredni plin, vendar biomaso pridobivajo iz rastlin, ki jo med rastjo absorbirajo. Posledično proizvodnja mravljinčne kisline iz biomase in njena poraba v celicah ne bi spremenili količine ogljikovega dioksida v atmosferi. Tudi tveganje onesnaženja okolja z mravljinčno kislino je majhno.
Gorivne celice mravljinčne kisline bodo našle številne aplikacije. Ali bo njihova uporabnost še posebej visoka pri prenosnih elektronskih napravah? mobilni telefoni, prenosni računalniki, GPS. Te elemente je mogoče namestiti tudi kot vire energije za vozila, od invalidskih vozičkov do električnih koles in jaht.
Pri IPC PAS se zdaj začenjajo raziskave o prvih baterijah, zgrajenih iz gorivnih celic mravljinčne kisline. Znanstveniki pričakujejo, da bi moral biti prototip komercialne naprave pripravljen v nekaj letih.
na podlagi materialov Inštituta za fizikalno kemijo PAN
