Nowe "ogniwa biopaliwowe" produkuj� elektryczno��

Start

Pogranicza

Najnowsze “ogniwa biopaliwowe”, produkuj� elektryczno�� ze zwyk�ego powietrza zaprawionego ma�� ilo�ci� wodoru, oferuj�ce znacz�c� mo�liwo�� jako niedrog� i odtwarzaln� alternatyw� dla kosztownych, opartych na platynie ogniw paliwowych dominowa�y w dyskusji o „ekonomi wodoru” w przysz�o�ci.

Badania zaprezentowano na 233 narodowym zje�dzie American Chemistry Society

Fraser Armstrong opisa�, jak jego grupa badawcza w Oxford Uniwersity zbudowa�a ogniwo biopaliwowe z hydrogenazami – enzymami z bakterii, kt�ra w procesie metabolizmu utlenia wod�r. Ogniwo sk�ada si� z dw�ch elektrod pokrytych enzymami i umieszczonych w zbiorniku ze zwyk�ym powietrzem z 3% domieszk� wodoru.

Wodoru jest poni�ej 4% - poziomu, powy�ej kt�rego wod�r tworzy mieszaniny wybuchowe z powietrzem. Badania od pocz�tku zak�ada�y, �e jest mo�liwe uzyskanie elektryczno�ci przy tak niskim st�eniu wodoru w powietrzu – m�wi Armstrong.

Prototypowa wersja ogniwa produkuje wystarczaj�c� ilo�� mocy do zasilenia zegarka r�cznego i innych elektronicznych urz�dze�. Armstrong przwiduje zaawansowan� wersj� ogniwa jako potencjalne �r�d�o mocy dla szerokiego wachlarza innych elektronicznych urz�dze�, kt�re nie wymagaj� du�ej mocy.

„Technologia jest w stanie ogromnie si� rozwin��” – m�wi Armstrong. „Jeste�my na szczycie g�ry lodowej, z wa�nymi skutkami dla przysz�o�ci, ale to ci�gle ci�gle duzo do zrobienia zanim generacja ogniw paliwowych opartych o enzymy stanie si� komercyjnie op�acalna. Pomys� na elektryczno�� z wodoru w powietrzu, u�ywaj�c odpornych na tlen hydrogenaz jest nowy, chocia� inni naukowcy badali enzymy jako elektrokatalizatory przez lata. Wi�kszo�� hydrogenaz ma swoj� s�ab� stron� – nie s� odporne na cho�by �lady tlenu, ale odporne na tlen hydrogenazy ewoluowa�y w kierunku odparcia ataku.”

Ogniwa biopaliwowe maj� liczne przewagi nad konwencjonalnymi ogniwami paliwowymi, urz�dzeniami, kt�re zamieniaj� chemiczn� enrgi� zgromadzon� w paliwie w energi� elektryczn� bez spalenia, wyja�ni� Fraser. Wodorowe ogniwa paliwowe u�ywaj� wodoru i tlenu a jedenym odpadowym produktem jest woda. Platyna jest najszerzej stosowanym katalizatorem w konwencjonalnych ogniwach paliwowych powoduj�c, �e te urz�dzenia jako alternatywne �r�d�a energii s� drogie i maj� bardzo ograniczone wykorzystanie.

Zapasy tego pieknego metalu, platyny, s� ubogie, rosn� wi�c pytania o trwa�o�� (sens rozwoju, przyp. t�um.) technologii ogniw paliwowych opartych na tym metalu. Platyna jest dro�sza ni� z�oto, ostatnio jej ceny zbli�aj� si� do 1000$ za uncj� (31,1035 g). W dodatku katalizotory platynowe s� szybko zatruwane albo trac� aktywno�� pod wp�ywem tlenku w�gla, zawsze obecnego jako zanieczyszczenia w przemys�owo produkowanym wodorze. Tlenek w�gla mo�na usun��, ale to tak�e podnosi koszty konwencjonalnego ogniwa.

Armstrong zaznaczy�, �e naturalne hydrogenazy mog� by� produkowane po niskich kosztach, a tlenek w�gla nie b�dzie problemem. Odk�d hydrogenazy s� odporne i chemiczne selektywne (katalizuj� tylko jedn� reakcj�, przyp. t�um) pracuj� w mieszance powietrza z wodorem i nie jest potrzebne stosowania drogich mebran oddzielaj�cych paliwo jak to ma miejsce w tradycyjnych ogniwach paliwowych. Ponadto hydrogenazy pracuj� z mniej wi�cej tak� sam� szybko�ci� jak katalizatory oparte o platyn�.

Ogniwa biopaliwowe u�ywaj� enzym�w Railstonia metallidurans, staro�ytnej bakterii, jak mniemaj� uczeni pierwszej formy �ycia na Ziemi. Ewoluowa�a ona ok. 2,5 miliarda lat temu, gdy nie by�o tlenu w atmosferze i przetrwa�a metabolizuj�c wod�r.

Jedna strona bada� Armstrona jest niezrozumia�a: jak hydrogenazy R. Metallidurans wykszta�ci�y umiej�tno�� walki z tlenem, gdy zmienia�a si� atmosfera Ziemi. To mog�oby sprawi�, �e naukowcy nie byliby w stanie zastosowa� chemii po aktywnej stronie cz�steczki enzymu – pracuj�cym ko�cu cz�steczki- w ogniwach biopaliwowych, w kt�rych s� odporniejsze na tlen. W obecnej wersji ogniwa enzym nie jest zbytnio przwi�zany do elektrody i ogniwo pracuje tylko ok. 2 dni. Naukowcy badaj� tak�e zastosowanie enzym�w z innych gatunk�w.

----------------------------------------------

Mnie chyba jednak bardziej podoba si� pomys� z bateriami cukrowymi, ma pr�dzej szans� na realizacj�. Ale technologia rozwija si� tempie szybszym ni� zdajemy sobie z tego spraw�, wi�c zobaczymy czy to si� sprawdzi cz te� zostanie wyparte przez co� lepszego

Mnie te� bardziej spodoba�y sie cukrowe baterie, ale technologia pana Fraser Armstrong nie jest z�a, czyta�em ju� o niej wcze�niej.
Badania nad ogniwami biopaliwowymi (enzymatic bio-fuel cell) prowadzi ju� dawno. Badania wsponsoruje chyba EPSRC.

tutaj mamy schemat ogniwa

a tutaj linki:
do SuperGen 5: BioFuelCells

http://www.biologicalfuelcells.org.uk/index.html

i strony zespo�u badawczego pana Fraser'a

http://www.chem.ox.ac.uk/icl/faagroup/bio.html

a tu nawet do osobistej strony Fraser's Amstrong'a:

http://www.chem.ox.ac.uk/researchguide/faarmstrong.html

Wątki

Template provided by Designs by Darren Opracowanie Marketing w Internecie dla Pogranicza