Ученые из МФТИ приблизились к созданию чистых топливных ячеек.
Российские физики и их коллеги из-за рубежа создали особые «пирамидные» мембраны для топливных ячеек, которые сделают эти источники электроэнергии более чистыми с экологической точки зрения и более долговечными, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Chemistry, Chemical Physics.
Топливные элементы или ячейки представляют собой достаточно простые устройства, которые преобразуют энергию, запасенную в различных химических веществах, в электрический ток. Подобное преобразование стало возможным благодаря тому, что ученые за последние 40 лет научились создавать особые мембраны, пропускающие ионы, но не электроны или молекулы окислителя и топлива.
Как пишут Вячеслав Некипелов, декан Московского физико-технического института в Долгопрудном, и его коллеги из России и зарубежных институтов, одной из главных проблем в работе подобных источников питания является то, что их мембраны достаточно быстро загрязняются, начинают разлагаться под действием воды или окислителя, выделяя токсичные вещества.
Некипелов и его коллеги нашли способ продлить жизнь подобным мембранам и сделать их более безопасными с точки зрения экологии, открыв два необычных органических вещества из класса бензолсульфонатов, которые они назвали A-Na и Azo-Na.
Благодаря необычной трехмерной форме этих молекул, похожих на своеобразные клинья или пирамиды, они очень хорошо пропускают ионы и при этом препятствуют проникновению нейтральных молекул и электронов через них, а также накоплению на поверхности мембран веществ, закупоривающих эти поры.
Используя компьютерное моделирование и особый рентгеновский «сканер», ученые выяснили, как можно управлять размерами пор в мембране из A-Na и Azo-Na, что позволит в будущем точно подбирать мощность топливных ячеек для решения конкретных задач, тем самым экономя топливо и окислитель.
Как надеются ученые, батарейки на подобных мембранах в ближайшее время заменят двигатели внутреннего сгорания в автомобилях и других машинах, что позволит повысить их КПД, снизить расходы топлива и выбросы СО2, что приблизит человечество к решению поставленной на Парижских климатических переговорах цели — удержанию глобального потепления на отметке в 2 градуса Цельсия к концу столетия.
Поделитесь записью с друзьями
© 2008‒2025 Социально‐развлекательная сеть «Фотострана». Пользователей: 24 865 679 человек
ООО «Фотострана» ОГРН: 1157847426076 ИНН: 7813238556
197046, Санкт-Петербург, Певческий переулок, дом 12, лит. А
Следующая запись: Британский парк развлечений отправит своих посетителей в космос
Лучшие публикации