फॉर्मिक एसिड के लिए कोशिकाएं

ईंधन कोशिकाओं में रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की सैद्धांतिक दक्षता 100% तक पहुंच सकती है। प्रतिशत, लेकिन अब तक उनमें से सबसे अच्छे हाइड्रोजन हैं - उनकी दक्षता 60% तक है, लेकिन फॉर्मिक एसिड पर आधारित ईंधन कोशिकाओं के पास इन सैद्धांतिक 100% तक पहुंचने का मौका है। वे सस्ते हैं, पिछले वाले की तुलना में बहुत हल्के हैं और पारंपरिक बैटरी के विपरीत, निरंतर संचालन की संभावना प्रदान करते हैं। यह याद रखने योग्य है कि कम दबाव वाले आंतरिक दहन इंजनों की दक्षता केवल लगभग 20% है -? डॉ हब कहते हैं। अंग्रेज़ी आईपीसी पीएएस से आंद्रेजेज बोरोडज़िंस्की।

ईंधन सेल एक उपकरण है जो रासायनिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है। सेल के एनोड और कैथोड पर उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक की उपस्थिति में ईंधन के दहन से सीधे करंट उत्पन्न होता है। हाइड्रोजन कोशिकाओं को लोकप्रिय बनाने में सबसे बड़ी बाधा हाइड्रोजन भंडारण है। यह समस्या तकनीकी दृष्टि से अत्यंत कठिन साबित हुई है और अभी भी इसका संतोषजनक समाधान नहीं निकाला जा सका है। हाइड्रोजन कोशिकाओं के साथ प्रतिस्पर्धा करने वाली मेथनॉल कोशिकाएं हैं। हालाँकि, मेथनॉल स्वयं एक जहरीला पदार्थ है, और जो तत्व इसका उपभोग करते हैं उन्हें महंगे प्लैटिनम उत्प्रेरक का उपयोग करके बनाया जाना चाहिए। इसके अलावा, मेथनॉल तत्वों की शक्ति कम होती है और वे अपेक्षाकृत उच्च, और इसलिए संभावित रूप से खतरनाक, तापमान (लगभग 90 डिग्री) पर काम करते हैं।

एक वैकल्पिक समाधान फॉर्मिक एसिड पर चलने वाली ईंधन कोशिकाएं हैं। प्रतिक्रियाएं कमरे के तापमान पर होती हैं, और सेल की दक्षता और शक्ति मेथनॉल वाले की तुलना में स्पष्ट रूप से अधिक होती है। इसके अलावा, फॉर्मिक एसिड एक ऐसा पदार्थ है जिसे भंडारण और परिवहन करना आसान है। हालाँकि, फॉर्मिक एसिड सेल के स्थिर संचालन के लिए, एक प्रभावी और टिकाऊ उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है। हमने मूल रूप से जो उत्प्रेरक विकसित किया है, उसकी सक्रियता अब तक उपयोग किए गए शुद्ध पैलेडियम उत्प्रेरकों की तुलना में कम है। हालाँकि, केवल दो घंटे के ऑपरेशन के बाद अंतर गायब हो जाता है। बेहतर होना। जबकि शुद्ध पैलेडियम उत्प्रेरक की गतिविधि में गिरावट जारी है, हमारा काम स्थिर रूप से काम करता है,'' डॉ. बोरोडज़िंस्की कहते हैं।

आईपीसी सर्फेक्टेंट में विकसित उत्प्रेरक का लाभ, विशेष रूप से आर्थिक दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण, यह है कि कम शुद्धता वाले फॉर्मिक एसिड में काम करने पर यह अपने गुणों को बरकरार रखता है। इस प्रकार के फॉर्मिक एसिड को बायोमास सहित बड़ी मात्रा में आसानी से उत्पादित किया जा सकता है, इसलिए नई कोशिकाओं के लिए ईंधन बहुत सस्ता हो सकता है। बायोमास-व्युत्पन्न फॉर्मिक एसिड पूरी तरह से हरित ईंधन होगा। ईंधन कोशिकाओं में इसकी भागीदारी से होने वाली प्रतिक्रियाओं के उत्पाद पानी और कार्बन डाइऑक्साइड हैं। उत्तरार्द्ध एक ग्रीनहाउस गैस है, लेकिन बायोमास पौधों से आता है जो बड़े होने पर इसे अवशोषित करते हैं। परिणामस्वरूप, बायोमास से फॉर्मिक एसिड के उत्पादन और कोशिकाओं में इसकी खपत से वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में कोई बदलाव नहीं आएगा। फॉर्मिक एसिड से पर्यावरण प्रदूषण का खतरा भी कम है।

फॉर्मिक एसिड ईंधन कोशिकाओं के कई अनुप्रयोग हैं। क्या पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उनकी उपयोगिता विशेष रूप से अधिक होगी? मोबाइल फोन, लैपटॉप, जीपीएस। इन कोशिकाओं को व्हीलचेयर से लेकर इलेक्ट्रिक साइकिल और नौकाओं तक के वाहनों के लिए बिजली स्रोत के रूप में भी स्थापित किया जा सकता है।

आईपीसी पीएएस में, अब फॉर्मिक एसिड ईंधन कोशिकाओं से निर्मित पहली बैटरियों पर शोध शुरू हो रहा है। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि किसी व्यावसायिक उपकरण का प्रोटोटाइप कुछ वर्षों में तैयार हो जाना चाहिए।

भौतिक रसायन विज्ञान संस्थान पीएएस की सामग्री के आधार पर