https://spectrum.ieee.org/computing/software/fuel-cells-poised-to-replace-indias-diesel-generators
Diesel generators are widely used for decentralized power generation. These generators, although inexpensive, are inefficient and pose great environmental and health risks.
Scientists are investigating cleaner, cost-effective, and more dependable technology for powering telecom towers and eventually buildings.
A promising answer to the cost and pollution conundrum can be found in proton exchange membrane fuel cells (PEM fuel cells or PEMFCs) discussed in this article.
1 Comment
Tomi Engdahl says:
Vetypolttokennot ovat huijausta, väitti Volkswagenin pääjohtaja – Sitten platinalle löytyi edullinen korvaaja
https://www.talouselama.fi/uutiset/vetypolttokennot-ovat-huijausta-vaitti-volkswagenin-paajohtaja-sitten-platinalle-loytyi-edullinen-korvaaja/d77735c1-244c-4827-819f-148a86472bf1
Platinan korvaava nikkeli-volframi-kupariseos toimii emäksisen elektrolyytin kanssa yli 4 kertaa paremmin kuin platina.
Kiinalaiskemistit ovat keksineet lupaavalta näyttävän ratkaisun yhteen vetypolttokennojen keskeisimmistä ongelmista: siihen, että niiden elektrodit on ollut pakko tehdä platinasta. Jalometallin erittäin korkea hinta, tätä kirjoittaessa 32 000 euroa kilolta, on tehnyt polttokennoista hyvin kalliita.
Platinan korvaava metalliseos Ni₅₂W₁₀Cu₂₂ muodostuu nikkelistä, volframista ja kuparista.
Vaikka nämä materiaalit eivät olekaan yhtä halpoja kuin rauta tai alumiini, platinaan verrattuna niiden hinta on äärimmäisen edullinen. Nikkelin ja volframinkin tapauksessa hinta jää suuruusluokkaan tuhannesosa.
Platinan korvaajan keksiminen ei ole ollut aivan helppoa, sillä perinteisissä protoninvaihtokalvoon perustuvissa polttokennoissa kalvo on hapan, ja happamat olosuhteet syövyttävät metalleja pahoin. Min-Rui Gaon johtamien tutkijoiden mukaan vaihtoehtoja ei juurikaan ole ollut.
Happaman protoninvaihtokalvon ohella toinen mahdollisuus varausten kuljettamiseen on emäksinen anioninvaihtokalvo, jonka läpi hydroksidi-ionit kulkevat. Tämän tekniikan kehityksen on kuitenkin estänyt elektrodille muodostuva hydroksidisakka, joka tukahduttaa kennon.
Ni₅₂W₁₀Cu₂₂-seoksen pinnalle sakkaa ei kuitenkaan muodostu. Kaiken lisäksi se kestää erittäin hyvin hiilimonoksidia vedyn epäpuhtautena menettämättä aktiivisuuttaan.
Lehdistötiedotteen mukaan uusi halpa metalliseos toimii noin 4,3 kertaa tehokkaammin kuin platinasta ja hiilestä rakennettu perinteinen elektrodi, jos mittaus tehdään emäksisissä oloissa. Tieteellisessä raportissaan tutkijat nimittävätkin uuden metalliseoksen tehoa ”ilmiömäiseksi” (extraordinary).
Cheap alloy rivals expensive platinum to boost fuel cells
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-05/uosa-car052821.php
As the cleanest renewable energy, hydrogen energy has attracted special attention in the research. Yet the commercialization of traditional proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs), which consume hydrogen and produce electricity, is seriously restricted due to the chemical reaction of PEMFCs cathode largely relies on expensive platinum-based catalysts.
A solution is to change the acidic electrolyte of PEMFCs to alkaline. Such fuel cells are called anion exchange membrane fuel cells (AEMFCs), and they allow for the use of cheaper metal elements like Co, Ni or Mn to design electrocatalysts.
The research team led by Prof. GAO Minrui from University of Science and Technology of China (USTC) followed this solution and developed a practical and scalable way to manufacture a novel Ni-W-Cu alloy, Ni5.2WCu2.2, as the cathode for AEMFCs. The result was published on Nature Communications.