Οι ερευνητές ανακαλύπτουν πώς να μετακινήσουν πρωτόνια, να βελτιώσουν την τεχνολογία κυττάρων καυσίμου υδρογόνου
Τα κύτταρα καυσίμου υδρογόνου είναι μια εναλλακτική πηγή ενέργειας που παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω χημικής αντίδρασης μεταξύ υδρογόνου και οξυγόνου. Τα πρωτόνια διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία μεταφέροντας ηλεκτρικό φορτίο από το υδρογόνο στο ηλεκτρόδιο οξυγόνου.
Το κύριο οδόφραγμα σε αυτή τη διαδικασία έγκειται στην αργή διάχυση των πρωτονίων σε όλη την πολυμερή μεμβράνη που χρησιμοποιείται συνήθως σε κύτταρα καυσίμου υδρογόνου, η οποία περιορίζει την αποτελεσματικότητα και την ισχύ του κυττάρου.
Με επικεφαλής τον καθηγητή Gregory Tew, η ομάδα UCI σχεδίασε και συνθέτει ένα νέο είδος υλικού μεμβράνης ειδικά σχεδιασμένο για να επιτρέψει ταχύτερη κίνηση πρωτονίων. Αυτή η μεμβράνη περιέχει κανάλια νανοκλίμακας που είναι επενδεδυμένα με λειτουργικές ομάδες που "αρπάζουν" και πρωτόνια μεταφοράς σε όλη τη μεμβράνη, επιταχύνοντας σημαντικά τη διαδικασία μεταφοράς πρωτονίων.
Η ενισχυμένη αγωγιμότητα πρωτονίων της νέας μεμβράνης έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην τεχνολογία κυττάρων καυσίμου υδρογόνου επιτρέποντας ταχύτερους ρυθμούς αντίδρασης, υψηλότερες πυκνότητες ισχύος και βελτιωμένη αποτελεσματικότητα. Αυτό θα μπορούσε να κάνει τα κύτταρα καυσίμου υδρογόνου μια βιώσιμη, οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση σε παραδοσιακές πηγές ενέργειας με βάση τα ορυκτά καύσιμα.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό "Nature Materials", αντιπροσωπεύουν μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα των υλικών που διεξάγουν πρωτονίων και θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο για πιο αποτελεσματικά συστήματα κυττάρων καυσίμου υδρογόνου στο μέλλον.
