Kobaltas gali išgelbėti vandenilinius automobilius. Platina yra per reta ir brangi

Kodėl vandeniliniai automobiliai yra nepriimtini? Dėl dviejų pagrindinių priežasčių: šių dujų degalinės kol kas nėra labai populiarios, o kai kuriose šalyse jų iš viso nėra. Be to, kuro elementams reikia naudoti platiną, kuri yra brangus ir retas elementas, turintis įtakos galutinei FCEV transporto priemonių kainai. Todėl mokslininkai jau dirba siekdami pakeisti platiną kobaltu.

Dėl kobalto vandeniliniai automobiliai gali tapti populiarūs

Turinys

• Dėl kobalto vandeniliniai automobiliai gali tapti populiarūs
  • Kobalto tyrimai padeda kuro elementams apskritai

Kobaltas yra unikalių savybių elementas. Jis naudojamas degalams desulfuruoti žalios naftos perdirbimo metu (taip, taip, Deginėmis transporto priemonėmis taip pat reikia važiuoti kobaltu.), jis taip pat naudojamas elektrotechnikoje – ir daugelyje baterijomis maitinamų įrenginių – ličio jonų elementų katoduose. Ateityje tai galėtų padėti vandenilio kuro elementų transporto priemonėms (FCEV).

Kaip 2020 metų pradžioje sakė BMW tyrimų ir plėtros komandos vadovas Klausas Fröhlichas, vandeniliniai automobiliai niekur nedingo, nes kuro elementai yra 10 kartų brangesni nei elektrinė pavara. Didžiąją dalį sąnaudų (50 proc. elemento kainos) sudaro platinos elektrodų naudojimas, kurie kuro elementuose veikia kaip katalizatoriai, pagreitinantys vandenilio reakciją su deguonimi.

Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinės laboratorijos mokslininkai nusprendė platininius elektrodus pakeisti kobaltukuriuose metalo atomai yra įsiterpę su azoto ir anglies atomais. Tokia konstrukcija, kurioje kobaltas laikomas specialiai paruoštose organinėse struktūrose, turi būti keturis kartus stipresnis nei pagamintas iš geležies (šaltinis). Galų gale, jis taip pat turėtų būti pigesnis nei platina, biržose kobalto kaina yra apie 1 kartą mažesnė nei platinos.

Kobalto tyrimai padeda kuro elementams apskritai

Paaiškėjo, kad tokios terpės reaktyvumas yra geresnis nei kitų katalizatorių, pagamintų be platinos ar geležies. Taip pat buvo galima pastebėti, kad oksidacijos metu susidaręs vandenilio peroksidas (H2O2) sukelia skilimą ir katalizatoriaus efektyvumo mažėjimą. Tai leido apsaugoti elektrodus ir padidinti konstrukcijos stiprumą, o tai gali pratęsti elementų tarnavimo laiką ateityje.

Dabartinis platinos kuro elemento tarnavimo laikas yra įvertinta apie 6-8 tūkstančius valandų, kai sistemos veikia nenuolatiniu būdu, o tai suteikia iki 333 dienų nepertraukiamo veikimo arba iki 11 metų, aktyvus 2 valandas per dieną... Labiausiai ląsteles veikia kintamos apkrovos ir veiklos procesai, susiję su darbo trūkumu, todėl kai kurie specialistai aiškiai teigia, kad automobiliuose jų naudoti nereikėtų.

Atnaujinimas 2020-12-31, žiūrėkite. 16.06/XNUMX: Originalioje teksto versijoje buvo minimos „platinos membranos“. Tai akivaizdi klaida. Bent vieno iš elektrodų paviršius yra platininis. Šioje nuotraukoje aiškiai matyti platinos katalizatoriaus sluoksnis, esantis po diafragma. Atsiprašome už nesusikaupimą redaguojant tekstą.

Atidarymo nuotrauka: iliustracija, kuro elementas (c) Bosch / Powercell

Tai gali jus sudominti: