Разработана новая экономически эффективная технология топливных элементов
Ученые из Университета Делавэра проанализировали экономическую целесообразность использования топливных элементов на аммиаке.
ТЭ – чистый источник энергии, генерирующий электричество с помощью химических реакций без вредных выбросов. Транспортные средства на топливных элементах могут проезжать большие расстояния с удобной дозаправкой и меньшим углеродным следом. Исследователи из Университета Делавэра стремятся сделать ТЭ дешевле и мощнее, чтобы они стали конкурентоспособным решением, сообщает sciencedaily.com. Вместо водородных, команда использовала системы на аммиаке.
Новый анализ опубликован в журнале Joule. Команда инженеров из Центра каталитических наук и технологий выяснили, что аммиак является самым дешевым видом горючего из возобновляемых источников, при пересчете на галлон бензина.
«Как азотное жидкое топливо, аммиак дешевле хранить и распространять, чем водород. У процессов отсутствуют выбросы углекислого газа, который дорого захватывать», — сказал Брайан Сетцлер, один из ведущих авторов работы.
Проблема в том, что вещество не работает в мембранах протонного обмена ТЭ. Аммиак сложнее окислять, чем водород. В результате системы производят меньше энергии, чем водородные аналоги. Команда решила первую проблему, использовав ТЭ на гидроксидообменных мембранах. Их более 10 лет изучали в лаборатории профессора Юйшаня Яна.
Исследователи получили грант на 2,5 млн долл. по программе REFUEL Министерства энергетики. С его помощью команда создала прототип мембраны ТЭ, работающую при более высоких температурах, ускоряющих окисление аммиака. Ученые также определили катализаторы, не страдающие от контакта с веществом.
«Эти улучшения позволили показать новый прототип прямого аммиачного ТЭ с пиковой удельной мощностью 135 мВТ/кв. см. Она закрывает значительную часть неравенства показателей в сравнении с водородом», — сказал Юнь Чжао, ведущий автор работы, занимающийся прямыми аммиачными ТЭ с 2016-го.
