США: изобретён топливный элемент без мембраны
Новости по теме:
Профессор Пол Кенис (Paul Kenis) из университета Иллинойса (University of Illinois at Urbana-Champaign) построил первый в мире щелочной топливный элемент без мембраны.
Топливные элементы, превращающие химическую энергию топлива непосредственно в электричество, обязаны своей работе именно мембранам. Они отделяют две камеры элемента, в которые подают топливо и окислитель.
Мембраны позволяют проходить из одной камеры в другую только протонам, которые получаются в результате расщепления водорода топлива, на электроде, покрытом катализатором (электроны при этом пробегают по внешней цепи). Во второй камере протоны воссоединяются с электронами (и атомами кислорода), образуя воду.
До сих пор именно так и строили топливные элементы. Но мембраны – это самая сложная и дорогая их деталь. К тому же, мембрана ограничивает химические возможности (в плане используемых видов топлива), так как не позволяет, к примеру, проходить через себя крупным гидроксидным ионам, которые в элементах на "щелочной химии" заменяют протоны.
Можно увеличивать размеры отверстий в мембране, но тогда она не сможет предотвращать смешивание жидкостей в двух камерах.
Кенис сумел обойти все эти ограничения, вообще избавившись от мембраны, казалось бы – ключевого узла любого топливного элемента. Тем самым, снизив и стоимость конструкции, и повысив её возможности.
Вместо мембраны он использовал способность жидкостей течь ламинарным потоком в тонких капиллярах.
В его устройстве два канала (для окислителя (это кислород, растворённый в воде) и для топлива) соединяются в форме буквы Y, где сечение общего канала не превышает полмиллиметра.
Оказалось, что если обеспечивать непрерывный входной поток, то топливо и окислитель продолжают течь рядом, практически не смешиваясь. Между тем их прямой контакт позволяет перескакивать из одного потока в другой как протонам, так и ионам.
Опытный топливный элемент Кениса (с размером 30 х 1 х 1 миллиметр) генерирует мощность в 0,25 ватт. Поскольку он принципиально может работать только в таких размерах, наращивание мощности (и напряжения) потребует параллельного и последовательного соединения большого числа таких устройств.
Источник: Мembrana.ru
Comments
- В этой теме еще нет комментариев
Add a comment
-
Питание на выбор Минпромторг может включить зарядные хабы в новую программу субсидирования ЭЗС. Прошлая программа действовала в 2022–2024 годах. ...
-
Мэр Москвы поручил до 1 сентября провести подготовку к отопительному сезону Проведут ремонт инженерных систем и оборудования в котельных ...
-
Глобальное потепление: «точка невозврата» ещё не пройдена Климатолог Сергей Гулев: Прошедший 2024 год стал самым теплым за всю историю наблюдений ...
-
В Политехе решили две главные проблемы «твердых» литиевых аккумуляторов Специалисты использовали технологию молекулярного наслаивания ...
-
Китайские производители солнечных панелей получили рекордный убыток в 1 квартале 2025 Пять крупнейших игроков солнечной индустрии сообщили об убытках ...
-
Японские ученые нашли способ удешевить производство водорода Разработанный катализатор показал высокую эффективность ...
-
На гигафабрике накопителей энергии Росатома готовится монтаж и пуско-наладка оборудования Проектная мощность гигафабрики составит 4 ГВт*ч в год ...
-
-
Технологический суверенитет и импортозамещение в сфере промышленного холодильного оборудования Опыт компании «Термекс Энерджи» ...
-
На офшорной ВЭС впервые установлена ветряная турбина Vestas мощностью 15 МВт Ветровая электростанция He Dreiht начнет работу в конце 2025 года ...
-
Первая в мире съёмная солнечная электростанция на действующих ж/д путях заработала в Швейцарии Движение запланировано с 28 апреля ...
-
Китайская Goldwind ввела в строй ветровую электростанцию 500 МВт в Египте На объекте 84 ветряные турбины GW165-6.0MW мощностью 6 МВт каждая ...
-
Выбросы вышли на рынок Сахалинский климатический эксперимент вошел в фазу практической реализации — состоялась первая сделка купли-продажи единиц выполнения квоты ...
-
Как научиться ремонту котлов: пошаговый путь к востребованной профессии Сегодня освоить ремонт котлов можно разными способами ...
2 29 April 2025 -
В Москве завершила работу выставка-форум Hi-Tech Building 2025 За два дня площадку в Loft Hall посетили 5986 специалистов ...
-
-
В Китае испытали систему, которая прогревает лопасти ветряка с помощью света Источники инфракрасного излучения прогревают лопасти дистанционно ...
-
Около 600 объектов теплоснабжения введут в эксплуатацию в Подмосковье к осени Сейчас в области ведётся ремонт ...
-
От лазера к батарее: быстрый путь к новым литий-серным аккумуляторам Инновационная технология лазерной печати ускоряет производство ...
-
Дождь может стать источником чистой электроэнергии Разработка описана в журнале ACS Central Science и уже построен прототип дождевого генератора ...
-
-
В 2024 году в мире добавлено 117 ГВт мощностей ветроэнергетики Согласно новому отчету Глобального совета по ветроэнергетике (GWEC) ...
-
Создан полимерный материал с рекордной гибкостью и прочностью Новый класс метаматериалов с уникальными свойствами ...
-
Куба собирается к концу 2026 года довести долю ВИЭ в энергобалансе страны до 17% Куба планирует переход на 100% углеродную нейтральность к 2050 году ...
-
В Чили начал работу крупнейший в Латинской Америке комплекс солнечной генерации Проект по солнечной генерации и накоплению энергии – Oasis de Atacama ...
-
В 2025 году в Самарской области запустят крупную ВЭС Мощность новой ветроэлектростанции составит 231 МВт. Всего будет 37 установок. ...
-
В Австрии закрывают все общедоступные водородные АЗС Причина закрытия: отсутствие спроса на топливо и убытки ...
-
В Индии открыта солнечная электростанция мощностью 1,3 ГВт СЭС состоит из модулей Made-in-India — 90% из них произведены прямо здесь ...
-
В Китае установили наземный ветрогенератор рекордной мощностью 16,2 МВт Высота башни 155 м, диаметр ротора 266 м, длина одной лопасти 130 метров ...
-
Подписка на новости отрасли
- 12.05.2025 10:00 - 13:00 Seminar Мастер-класс по Model Studio CS Трубопроводы
- 13.05.2025 10:00 - 15:00 Seminar BIM-Практикум — 2025 в Перми
- 13.05.2025 10:00 - 16:00 Seminar Технический семинар Kiturami в Сыктывкаре
- 13.05.2025 11:00 - 12:00 Webinar Современные электроустановочные изделия: от базовых до умных
- 13.05.2025 11:00 - 12:00 Webinar Обзор ассортимента и преимуществ модульного оборудования Systeme Electric серий City9 Set, Systeme9
- 13.05.2025 11:30 - 18:00 Seminar Семинар по продукции STOUT в Волгограде