Ammoniak til brændselsceller

Brændselsceller er forureningsfrie strømkilder, der omdanner kemisk energi til elektricitet med høj effektivitet og nul emissioner. Brændstofcellebiler, lastbiler, og busser ville give folk mulighed for at rejse lange afstande med bekvem tankning og mindre kulstofaftryk.

Forskere ved University of Delaware arbejder på teknologi til at gøre brændselsceller billigere og mere kraftfulde, så brændselscellebiler kan være en levedygtig mulighed for alle en dag. Traditionel brændselscelleforskning involverer brintstofbrændselsceller, men UD -forskerne konstruerer brændselsceller, der i stedet anvender ammoniak.

I en ny analyse offentliggjort i tidsskriftet Joule , et team af ingeniører ved Center for Katalytisk Videnskab og Teknologi fandt ud af, at blandt brændstoffer fremstillet af vedvarende energi, ammoniak har den laveste pris pr. ækvivalent gallon benzin.

"Som et nitrogenbaseret flydende brændstof, ammoniak er billigere at opbevare og distribuere end brint og undgår kuldioxidemissioner fra andre flydende brændstoffer, som er dyre at fange "sagde Brian Setzler, en af ​​hovedforfatterne og en postdoktor ved UD.

Udfordringerne, imidlertid, er, at ammoniak ikke virker i en protonudvekslingsmembran brændselscelle; og at ammoniak er sværere at oxidere end brint, hvilket får ammoniakbrændselsceller til at producere mindre strøm end brintbrændstofceller. Teamet løste det første problem ved at bruge hydroxidudvekslingsmembranebrændselsceller, der er blevet undersøgt i over et årti i Yushan Yans laboratorium, en fremtrædende ingeniørprofessor ved UD. Bistået af et tilskud på $ 2,5 millioner fra REFUEL-programmet fra Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) i det amerikanske energiministerium, UD -teamet konstruerede en brændselscellemembran, der kan fungere ved højere temperaturer for at fremskynde ammoniakoxidation. De identificerede også katalysatorer, der ikke var forgiftet af ammoniak.

"Med disse forbedringer, vi har demonstreret en ny prototype af ammoniakbrændselsceller med en maksimal effektdensitet på 135 milliwatt pr. kvadratcentimeter, som lukker meget af ydelsesgabet i forhold til brint, "sagde forskningsassistent Yun Zhao, hovedforfatter af papiret, der har arbejdet med direkte ammoniakbrændselsceller siden 2016.