לא רטוב מדי, לא יבש מדי פלסמה תא דלק מטופל מקבל את זה בדיוק

Anonim

תאים דלק להחזיק מבטיח כמקור נקי, מתחדשת של אנרגיה. אבל שמירה עליהם יבש כבר מזמן אתגר, כפי שהם מייצרים מים במהלך תהליך של המרת מימן וחמצן לחשמל.

כעת, חוקרים מאוניברסיטת בריטיש קולומביה טוענים כי הם מצאו פתרון: לפני הטיפול באלקטרודה - מרכיב מפתח בתאי דלק - עם גז חמצן מיונן, או פלזמה.

"תאי הדלק זקוקים לכמות קטנה של לחות, אבל יותר מדי מים חוסמים את זרימת הגזים דרך התא", אמר הסופר הראשון של המחקר בנימין זהרי, מדען חומרים. "טיפול פלסמה משנה את פני השטח של האלקטרודה כך מים עודף יכול לשקוע לתוך השכבות התחתונות להתנקז משם, מבלי לייבש את התא".

חוקרים חשפו את פני השטח של אלקטרודה תא דלק, המכיל שכבות נקבוביות של פחמן, גז חמצן מיונן למשך דקה אחת. הטיפול הניח כמויות משתנות של מולקולות נושאות חמצן, אשר מושכות מים, על פני השטח.

"השכבות העליונות קיבלו את המולקולות ביותר והשכבות הבאות קיבלו פחות פרוטוקולים", אמר זאהירי. "על ידי יצירת זה בהדרגה ירידה" רטוב ", המים נמשכים מן השכבות העליונות עד השכבות התחתונות, מהמקום שבו הוא יוצא התא.

"המבנה של שכבת הפחמן עצמו נשאר ללא שינוי."

המחקר התמקד בתאי דלק של קרום פרוטון (PEM), סוג של תאי דלק נפוצים במכוניות ומשאיות.

"התוצאות שלנו מראות שטיפול פלזמה יעיל בקידום הובלת מים בתא דלק PEM", אמר Zahir. "אסטרטגיות אחרות של הובלת מים כמו ציפויים הידרופוביים או דוחה מים הן יקרות מדי או מורכבות מכדי להיות בר קיימא".

טיפול פלזמה גם יכול להיות משולב בקלות בייצור של רכיבי תא דלק, על פי החוקרים.

"זה מהיר, בעלות נמוכה כבר בשימוש נרחב בייצור", אמר הסופר הבכיר של המחקר, וולטר מרידה, פרופסור להנדסת מכונות שעומד בראש מחקר אנרגיה נקייה מרכז ב UBC. "זה לא מייצר פסולת כימית, אז זה ידידותי לסביבה."

הצוות כרגע בוחן יישומים אחרים של טיפול פלזמה. לדברי Mérida, טיפולי פלזמה יכולים לעבוד על חומרים נקבוביים אחרים המשמשים לאחסון אנרגיה. הם יכולים גם להיות משולב תעשיות סודה מבוססי סודה, שוק בשווי של 80 מיליארד דולר.

המחקר תוארך לאחרונה בתחום מדעי השטח היישומים.

menu
menu