پيل‌هاي سوختي ارزان در راهند

محققان زيادي در جهان به دنبال راه‌هايي براي حذف فلز گران قيمت و کمياب پلاتين از پيل‌هاي سوختي و جايگزيني آن با فلزات ارزان قيمت هستند.

کد خبر: ۱۸۰۷۹

شنبه - ۲۸ دی ۱۳۸۷ / January 17, 2009

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبکه خبر دانشجو»، يک گروه از پژوهشگران چيني اعلام کردند که به يک پيل سوختي دست يافته‌اند که از نانوذرات نيکل به عنوان کاتاليزور استفاده مي‌کند.

در پيل‌هاي سوختي معمولي، گاز هيدروژن به کمک يک کاتاليزور شکسته شده و پروتون و الکترون توليد مي‌کند؛ پروتون‌ها از ميان يک غشاي اسيدي يا يک الکتروليت عبور مي‌کنند و به يک الکترود ديگر مي‌رسند، در آنجا پروتون‌ها با اکسيژن ترکيب شده، آب توليد مي‌کنند.

اما محققان دانشگاه يوهان چين به سرپرستي لين ژوان، به پيل‌هاي سوختي قليايي (پيل‌هايي با الکترود قليايي) متمايل شده‌اند که خورندگي آنها بسيار کمتر از انواع اسيدي است.

در چنين پيل‌هايي به جاي پروتون، يون‌هاي هيدروکسيل به طور انتخاب‌پذير از ميان غشاي جداکننده آند و کاتد حرکت مي‌کنند.

اين محققان از يک غشاي پايدار از جنس پلي‌سولفيد آمونياک به عنوان غشاي پليمري قليايي استفاده کردند.

پايين بودن قدرت خورندگي اين محيط، امکان اين را فراهم مي‌آورد تا به جاي پلاتين، از نانوذرات نيکل به عنوان کاتاليزور در آند استفاده شود، اما از آنجا که نانوذرات نيکل اگر در معرض هوا قرار گيرند بسرعت اکسيد مي‌شوند و خاصيت کاتاليزوري خود را از دست مي‌دهند، الکترودهاي اين پيل سوختي با لايه‌اي از اکسيد کروم پوشانده شد، بنابراين يک نمونه‌ اوليه از اين پيل سوختي که خوراک آن هيدروژن و اکسيژن بود و الکترودهاي آند و کاتد آن به ترتيب از جنس نيکل و نقره بود، ساخته شد.

برق توليدي اين دستگاه به 50 ميلي وات در سانتي مترمربع رسيد؛ البته اين رقم بسيار پايين‌تر از توان مورد نياز يک خودرو (بيش از يک وات در سانتي مترمربع) است که اکنون با پيل‌هاي مبتني بر پلاتين به دست مي‌آيد.

ژوان در اين باره مي‌گويد: من معتقدم توان توليدي اين وسيله در مدت دو سال به حد نصاب پيل‌هاي پلاتيني خواهد رسيد.

البته در اين مدت، پيل‌هاي سوختي ارزان اين محقق، کاربردهايي در مواردي که نياز به توان پاييني دارد، خواهد يافت.

جنسني، محقق دانشگاه جوناش استراليا که در زمينه‌ پيل‌هاي سوختي کار مي‌کند، اظهار داشت: همه‌ تلاش‌هاي ما در اين زمينه با مشکل توان توليدي مواجه است و هنوز بايد تحقيقات بسياري در اين عرصه صورت گيرد.

نتايج اين پژوهش براي انتشار در مجله‌ Proc. Natl. Acad. Sci پذيرفته شده است./انتهاي پيام/