Çok ıslak değil, çok kuru değil - plazma ile işlem görmüş yakıt hücresi sadece doğru

Anonim

Yakıt hücreleri temiz, yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak söz verir. Ancak onları kuru tutmak, hidrojen ve oksijenin elektriğe dönüştürülmesi sürecinde su ürettikleri için uzun zamandır bir meydan okuma olmuştur.

Şimdi British Columbia Üniversitesi'nden araştırmacılar bir çözüm bulduklarını söylüyorlar: elektrotun (yakıt hücrelerinin önemli bir bileşeni) iyonize oksijen gazı veya plazması ile ön işleme tabi tutulması.

Araştırmacı, materyal bilimci olan çalışmanın ilk yazarı Benjamin Zahiri, “Yakıt hücrelerinin çalışmak için az miktarda neme ihtiyacı var, ama çok fazla su, hücrelerin içinden geçen gazların akışını engelliyor” dedi. "Plazma tedavisi elektrotun yüzeyini değiştirir, böylece fazla su alt tabakalara batırılabilir ve hücreyi kurutmadan süzülür."

Araştırmacılar, gözenekli karbon katmanları içeren bir yakıt hücresi elektrodunun yüzeyini bir dakika boyunca iyonize oksijen gazına maruz bıraktılar. Tedavi, yüzeyde su çeken çeşitli miktarlarda oksijen taşıyan moleküller biriktirdi.

Zahiri, "Üst tabakalar en fazla molekülü aldı ve sonraki tabakalar giderek daha az molekül aldı" dedi. "Bu yavaş yavaş azalan 'ıslanabilirlik' yaratarak, su, üst tabakalardan, hücreden çıktığı yerden alt katmanlara doğru çekilir.

"Karbon tabakasının yapısı değişmeden kalır."

Çalışma, arabalar ve kamyonlar için yaygın olarak kullanılan bir tür yakıt hücresi olan proton değişim membranı (PEM) yakıt hücrelerine odaklandı.

Zahiri, "Elde ettiğimiz sonuçlar, PEM yakıt hücresinde su transferinin kolaylaştırılmasında plazma tedavisinin etkili olduğunu gösteriyor" dedi. "Hidrofobik veya su itici kaplamalar gibi diğer su ulaştırma stratejileri, çok pahalı ya da uygulanabilir olmak için çok karmaşıktır."

Araştırmacılara göre, plazma tedavisi ayrıca yakıt hücresi bileşenlerinin imalatına da kolaylıkla entegre edilebilir.

UBC'deki Temiz Enerji Araştırma Merkezine başkanlık eden bir makine mühendisliği profesörü olan Walter Mérida, “Hızlı, düşük maliyetli ve zaten yaygın olarak üretimde kullanılıyor” dedi. "Kimyasal atık üretmiyor, bu yüzden çevre dostu."

Takım şu anda diğer plazma tedavisi uygulamalarını araştırıyor. Mérida'ya göre plazma tedavileri, enerji depolamada kullanılan diğer gözenekli malzemeler üzerinde çalışabilir. Kostik soda bazlı sanayilere de entegre edilebilirler, piyasa değeri 80 milyar ABD Dolarıdır.

Araştırma, yakın zamanda Uygulamalı Yüzey Bilimi'nde açıklandı.

menu
menu