Udoskonalenie ogniw paliwowych na czysty metanol. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Ulepszenie czystych ogniw paliwowych na metanol

12.12.2020

Ze względu na wiele problemów środowiskowych spowodowanych wykorzystaniem paliw kopalnych, wielu naukowców na całym świecie koncentruje się na znalezieniu skutecznych alternatyw. Chociaż wiąże się duże nadzieje z wodorowymi ogniwami paliwowymi, w rzeczywistości transport, przechowywanie i używanie czystego wodoru wiąże się z ogromnymi dodatkowymi kosztami, co utrudnia dzisiejsze technologie. Natomiast metanol (CH3O3), rodzaj alkoholu, nie wymaga chłodzenia, ma wyższą gęstość energetyczną i jest łatwiejszy i bezpieczniejszy w transporcie. Dlatego przejście na gospodarkę opartą na metanolu jest bardziej realistycznym celem.

Jednak wytwarzanie energii elektrycznej z metanolu w temperaturze pokojowej wymaga ogniwa paliwowego z bezpośrednim metanolem (DMFC), urządzenia, które do tej pory oferowało słabą wydajność. Jednym z głównych problemów z DMFC jest niepożądana reakcja „utleniania metanolu”, która zachodzi podczas przejścia metanolu, „to znaczy, gdy przechodzi z anody do katody. Ta reakcja powoduje zniszczenie katalizatora platynowego (Pt) , co jest istotne dla działania komórki.Chociaż pewne strategie zostały zaproponowane w celu złagodzenia tego problemu, żadna z nich nie była do tej pory wystarczająco dobra ze względu na koszty lub problemy ze stabilnością.

Grupa naukowców z Korei wpadła na pomysłowe i skuteczne rozwiązanie. Stworzyli - stosując stosunkowo prostą procedurę - katalizator składający się z nanocząsteczek Pt zamkniętych w powłoce węglowej. Ta powłoka tworzy prawie nieprzepuszczalną sieć węglową z małymi otworami spowodowanymi defektami azotu. Chociaż tlen, jeden z głównych reagentów w DMFC, może dotrzeć do katalizatora Pt przez te „dziury”, cząsteczki metanolu są zbyt duże, aby przez nie przejść.

„Powłoka węglowa działa jak sito molekularne i zapewnia selektywność dla pożądanych reagentów, które mogą faktycznie dotrzeć do miejsc katalizatora. Zapobiega to niepożądanej reakcji jąder Pt” – wyjaśnia prof. Oh Jung Kwon z Incheon National University (Korea). który prowadził badanie.

Naukowcy przeprowadzili różne eksperymenty, aby scharakteryzować ogólną strukturę i skład przygotowanego katalizatora i udowodnili, że tlen może przechodzić przez powłokę węglową, ale metanol nie. Znaleźli również łatwy sposób kontrolowania liczby defektów w obudowie, po prostu zmieniając temperaturę podczas etapu obróbki cieplnej. W kolejnych porównaniach eksperymentalnych ich nowy oczyszczony katalizator przewyższał komercyjne katalizatory Pt, a także wykazał znacznie wyższą stabilność.

<< Powrót: Zaawansowane akumulatory EV od QuantumScape 12.12.2020

>> Naprzód: Drzwi przesuwne z przezroczystych wyświetlaczy OLED 11.12.2020

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Repeater teleportacyjny dla kwantowego internetu 06.06.2022

Grupa naukowców z Delft University of Technology w Holandii przedstawiła podstawy kwantowego Internetu - przekaźnika teleportacyjnego do pośredniej transmisji stanów kwantowych na odległość. Podczas eksperymentu stan kwantowy został przeniesiony między dwoma niepołączonymi bezpośrednio węzłami sieci bez utraty danych, co było ważnym krokiem w kierunku stworzenia Internetu kwantowego.

Zespół kierowany przez Ronalda Hansona stworzył sieć trzech węzłów, z których każdy był parą kubitów – jeden do przechowywania stanu, a drugi do komunikacji. Za zachowanie stanu kwantowego odpowiadał spin jądra atomu węgla w diamencie – był to kubit „pamięciowy”, a spin elektronu w każdej parze służył do przeniesienia stanu kwantowego na inne węzły układu. sieć.

Następnie spiny elektronów dwóch sąsiadujących ze sobą bezpośrednio połączonych węzłów (B i C) zostały wprowadzone w stan splątania kwantowego. Oznacza to, że stan kwantowy jednego kubitu zależał od stanu drugiego. Splątanie prowadzi do tego, że nawet jeśli cząstki te są daleko od siebie, gdy nie ma między nimi interakcji między nimi, stany kwantowe są nadal związane. Na przykład pomiar stanu jednej ze związanych cząstek natychmiast daje informację o stanie drugiej iw tym przypadku są one niszczone.

Nie było problemów z przeniesieniem stanu kwantowego między dwoma połączonymi węzłami. Naukowcy najpierw wykorzystali węzeł pośredni do przygotowania splątania, a następnie, omijając bezpośrednie połączenie, teleportowali stan splątania do węzła A, który nie był bezpośrednio połączony z węzłem przekaźnikowym C.

„To naprawdę teleportacja, jak w filmach science fiction" Hanson powiedział New Scientist. „Państwo lub informacja naprawdę znika po jednej stronie i pojawia się po drugiej, a ponieważ nie porusza się w przestrzeni między nimi, [dane] również nie można się zgubić."

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn