Üzemanyagcella mobil- és laptopakku helyett
Új, fémoxiddal stabilizált, nagy diszperzitású katalizátorokkal kísérletezik az MTA Izotópkutató Intézete (IKI) az MTA Kémiai Kutatóintézetével, hogy növeljék a tüzelőanyag-cellák hatásfokát – közölte lapunkkal Guczi László professzor, projektvezető. A szóban forgó tüzelőanyag-cellák főleg a kis kapacitású (2–10 kilowatt), hordozható kommunális benzinmotoros áramfejlesztők, valamint a mobiltelefonok és laptopok akkumulátorainak környezetbarát kiváltására alkalmazhatók. A katalizátorfejlesztéseket egy tajvani intézet megbízásából és finanszírozásával végzik. Az IKI emellett az MTA Kémiai Kutatóintézetével, a Szegedi Tudományegyetem Fizikai-Kémiai Intézetével, valamint a Madrászi Katalízisintézettel (India) már megpályázott egy másik hasonló kutatási projektet is.
A tüzelőanyag-cellás technológia lényege, hogy az anódot hidrogénnel vagy metanollal táplálják, míg a katódra oxigént vezetnek, villamos energiát fejlesztve. Az elektródok anyaga szénhordozós fém, amely lényegében katalizátorként működik. A hidrogén és a metanol megújuló energiaforrások segítségével is előállítható, így a jövőben meghatározó szerepet játszhat a fosszilis energiahordozók iránti globális szükséglet csökkentésében.
A többek között biomasszatermékek (etanol, metán) vízgőzös reformálásával vagy a víz fotokatalitikus bontásával kinyerhető hidrogén erőművekbeli közvetlen elégetése ugyan várhatóan hosszabb távon sem lesz gazdaságos. Ám a tüzelőanyag-cellákban hatékonyan gerjeszthet áramot a kisebb kommunális és járműipari igények kielégítésére. A szobahőmérsékleten folyékony, ezért a hidrogénnél könnyebben kezelhető metanol egyebek között a Nobel-díjas Oláh György professzor által javasolt technológiával, hidrogén és szén-dioxid felhasználásával állítható elő.
A hidrogén tüzelőanyag-cellák legismertebb változatában a fémtartalmú anódon katalitikus folyamatban hidrogénion és elektron keletkezik. Az előbbi egy membránon keresztül diffundál át a katódhoz, amelyhez az elektronok is átvándorolnak a vezetőn és a fogyasztón keresztül. A katódon a hidrogén és az elektron az oxigént vizzé redukálja, ugyancsak katalitikusan. A kutatók érdeklődése főleg a megfelelő hatékonyságú és élettartamú katalizátorok keresésére, valamint a hidrogén tisztítására irányul.
