Brandstofcel voor directe ethanol

Om de brandstofcellen ethanol of DEFC direct een subcategorie brandstofcel protonenuitwisselingsmembraan waarin de brandstof, ethanol, niet hervormd maar rechtstreeks aan de brandstofcel.

Voordelen

DEFC het gebruik van ethanol in de brandstof in plaats van methanol, de giftiger. Ethanol is een aantrekkelijk alternatief voor methanol als de supply chain is al op zijn plaats. Ethanol blijft ook het gemakkelijkst brandstof te gebruiken voor intensief gebruik door de consument.

Een katalytische omzetting is hier niet noodzakelijk, ethanol worden "geïnjecteerd" direct in de brandstofcel en opslag van ethanol is veel eenvoudiger dan die van de waterstof, omdat het een vloeistof en derhalve Het is niet noodzakelijk om hoge druk als het gas. De energiedichtheid van ethanol is veel groter dan die van waterstof, zelfs sterk gecomprimeerd.

Ethanol is een vloeistof rijk aan waterstof en heeft betere energiedichtheid dan methanol. Ethanol kan worden verkregen in grote hoeveelheden uit de biomassa uit een hernieuwbare bron gistingsproces zoals suikerriet, tarwe, maïs of stro. Dit ethanol "bio generated" is interessant omdat het geen atmosferische kooldioxideniveaus veranderen. Dit is het meest uitgesproken tegenstelling tot het gebruik van fossiele brandstoffen. Het gebruik van ethanol kunnen ook de problemen van opslag van waterstof en infrastructuur geïnduceerd voor toepassing in brandstofcellen lossen. In deze laatste de oxidatie van elke brandstof vereist het gebruik van een katalysator om de voor commercieel levensvatbare brandstofcel dichtheden bereikt, en op platina gebaseerde katalysatoren zijn de meest efficiënte oxidatie van gedrag kleine organische moleculen.

Ontwikkelingen

Echter, katalysatoren op basis van platina zijn duur, waardoor de praktische toepassing van ethanol als brandstof in PEM brandstofcellen vereist een nieuwe katalysator. Nieuwe nanogestructureerde elektrokatalysatoren zijn ontwikkeld en zijn gebaseerd op niet-edelmetalen, bij voorkeur mengsels van Fe, Co, Ni de anode en Ni, Fe, Co of alleen de kathode. Met ethanol, energiedichtheden tot 140 mW / cm² bij 0,5 V werden verkregen bij 25 ° C met zelfvoorzienend cellen die membranen commerciële anionenuitwisselende. Deze katalysator bevat geen edele metalen. In de praktijk worden minuten metaaldeeltjes bevestigd op een substraat teneinde een actieve katalysator zonder gebruik van edelmetaal.

Fungeert als een polymeer elektrolyt. De belasting wordt gedragen door het proton. De vloeistof ethanol wordt geoxideerd aan de anode in aanwezigheid van water, waardoor kooldioxide, waterstofionen en elektronen genereren. De waterstofionen door het elektrolyt en reageren met zuurstof uit de lucht en elektronen uit het externe circuit op de anode om water te vormen. DEFC een prototype van 1,5 W werd geconstrueerd door het bedrijf Technofil: deze bestaat uit twee vlakke brandstofcellen verschaffen van een uitgangsspanning tussen 0,9 en 0,5 V, afhankelijk van de oorspronkelijke condities.

De basis van bio-ethanol batterijen brandstof kan de uitvoering van deze biobrandstof verbeteren vanwege de verbeterde omzetting in vergelijking met de interne verbrandingsmotor. Maar deze ontwikkelingen kunnen alleen ontstaan ​​in een paar jaar, de ontwikkelingen direct ethanol brandstofcellen en direct methanol pas na die waterstof brandstofcellen.