Развитие технологий изготовления топливных элементов привело к появлению уже работающих прототипов на метаноле. Однако сразу же возник вопрос об их безопасности для владельцев, ведь, как известно, метанол является очень токсичным, не говоря уже о случайном или не случайном попадании внутрь организма. Отчасти, интересуясь вопросами разработки нетоксичных топливных элементов, отчасти, думая о восполнимости запасов топлива, исследователи из Университета Миннесоты (США) и Патраса (Греция) разработали портативный мини-реактор для синтеза водорода из этанола (этилового спирта). Мини-реактор может быть использован в небольших топливных элементах емкостью до 350 Втч (см. G Deluga et al. 2004 Science 303 993).
Что ж, идеи использования водорода в качестве основного источника энергии вместо метанола в каталитических элементах высказывались неоднократно, однако вопрос с его синтезом оставался сдерживающим фактором для их развития – если применять электролиз, то надо заботиться о наличии электроэнергии, которая тоже сама по себе не появляется.
Теперь же, с наличием эффективного способа синтезирования водорода из спирта, получаемого растительным путем (на фото – из кукурузы), можно рассчитывать, что новые технологии позволят в будущем перейти на экологически безопасные и восполняемые источники энергии.
Эффективность применения этанола пока до конца не ясна. Если использовать его в двигателях внутреннего сгорания, то его расход при сравнимой мощности будет на 80% больше. Имеются также сложности с очисткой и дегидратацией, ведь в этиловом спирте всегда имеется в наличии какое-то количество воды, появляющейся в результате реакции гидролиза.
В реакции ученых смесь этилового спирта, воды и воздуха пропускалась через пористую мембрану, содержащую катализатор — родий (Rh). В ходе реакции поверхность родия разогревалась до 800 °C, а среди продуктов реакции был водород и углекислый газ. Примерно 95% водорода, содержащегося в этаноле, преобразовалось в H2, а длительность работы реактора (ограниченная оседанием углерода в порах) составила 30 часов.
Ссылки по теме:
- Fujitsu Laboratories: новый шаг в развитии топливных элементов
- Япония и США работают над единым стандартом топливных батарей питания
- В новый год с топливными элементами вместо аккумуляторов!
- Микроканалы в топливных элементах позволяют значительно увеличить эффективность
- Новые топливные метаноловые элементы питания от NEC
- Топливные элементы STMicroelectronics… для сотовых телефонов!
- Motorola, Engelhard и UM разработают собственные топливные элементы
