Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Øjeblikkelig brintproduktion til at drive brændselsceller

Et skematisk diagram, der viser kombinationen af ​​et hydrogenudvindingssystem og en PEMFC til strømforsyning. Kredit:Jing Liu

Siden den industrielle revolution, miljøpåvirkningen af ​​energi har givet anledning til bekymring. For nylig, dette har fået forskere til at søge efter levedygtige muligheder for rene og vedvarende energikilder.

På grund af dets overkommelighed og miljøvenlighed, brint er et muligt alternativ til fossile brændstoffer til energianvendelser. Imidlertid, på grund af dens lave densitet, hydrogen er vanskelig at transportere effektivt, og mange indbyggede hydrogengenereringsmetoder er langsomme og energikrævende.

Forskere fra det kinesiske videnskabsakademi, Beijing og Tsinghua University, Beijing undersøger realtid, on-demand hydrogenproduktion til brug i brændselsceller, som er en stille og ren energiform. De beskriver deres resultater i Journal of Renewable and Sustainable Energy .

Forskerne brugte en legering - en kombination af metaller - af gallium, indium, tin og bismuth for at danne brint. Når legeringen møder en aluminiumsplade nedsænket i vand, der produceres brint. Denne brint er forbundet med en protonudvekslingsmembran brændselscelle, en type brændselscelle, hvor kemisk energi omdannes til elektrisk energi.

"Sammenlignet med traditionelle elproduktionsmetoder, PEMFC arver en højere konverteringseffektivitet, " sagde forfatter Jing Liu, en professor ved det kinesiske videnskabsakademi og Tsinghua University. "Den kunne starte hurtigt og køre stille og roligt. Desuden en vigtig fordel ved denne proces er, at det eneste produkt, det genererer, er vand, gør det miljøvenligt."

De fandt, at tilsætning af vismut til legeringen har en stor effekt på brintproduktion. Sammenlignet med en legering af gallium, indium og tin, legeringen inklusive vismut fører til en mere stabil og holdbar hydrogengenereringsreaktion. Imidlertid, det er vigtigt at kunne genbruge legeringen for yderligere at reducere omkostninger og miljøpåvirkning.

"Der er forskellige problemer i eksisterende metoder til adskillelse af blandinger efter reaktion, "Sagde Liu." En sur eller alkalisk opløsning kan opløse aluminiumhydroxid, men forårsager også problemer med korrosion og forurening. "

Andre metoder til fjernelse af biprodukter er vanskelige og ineffektive, og problemet med varmeafledning i hydrogenreaktionsprocessen skal også optimeres. Når disse vanskeligheder er løst, denne teknologi kan bruges til applikationer fra transport til bærbare enheder.

"Fordelen ved denne metode er, at den kunne realisere brintproduktion i realtid og efter behov, "sagde Liu." Det kan tilbyde en mulighed for en grøn og bæredygtig energitid. "