Palivové články pro přenosná zařízení

Nový objev umožní miniaturizaci palivových článků do té míry, že je budeme moci využít v mobilních telefonech, noteboocích, fotoaparátech atp. Z jednoho decilitru paliva vyrobíme 200 litrů vodíku.

Jak fungují nové palivové články

Zjednodušeně zobrazený princip
funkce běžného palivového článku

Nové články fungují na bázi vylepšených borohydridových palivových článků. Vědci zkombinovali borohydridový článek s metodou výroby vodíku oxidací (hořením) hliníku ve vodě. Při oxidaci hliníku zbydou dva vodíkové atomy a reakcí borohydridu sodného (NaBH₄) s vodou vzniknou čtyři vodíky. Kombinací těchto dvou metod vznikla "borohydrid-kovová-vodní směs" v novém článku. Není zcela jasné, zda se na konečných chemických reakcích podílí takzvaná přímá borohydridová výroba elektřiny, která nepotřebuje žádný mezistupeň v podobě tvorby vodíku. Jelikož v novém palivovém článku není používán žádný drahý katalyzátor, naznačovalo by to, že ano. Ovšem v tiskové zprávě to není zmíněno. Podle ní je klíčové použití nanočástic hliníku o rozměrech asi 100 nm a speciálního gelu složeného z vody a polyacrylamidu. Tento gel je hydrofilní, což zvyšuje účinnou reakční plochu mezi nanočásticemi kapalinou a chemické reakce tak mohou snadněji proběhnout. Další detaily chemických pochodů se mi bohužel nepodařilo zjistit.

Vysoká účinnost výroby vodíku

Největší předností nové metody je její vysoká účinnost. Ze 100 gramů směsi vědci vydolovali 6,7 gramů vodíku. Toto množství vodíku by za normálních podmínek zaujalo objem asi 150 dm³ (litrů). Vědci předpokládají, že by mohli dosáhnout až 10 gramů. To je velmi solidní na kapalinu, která má větší hustotu než voda a zaujímá tak méně než 0,1 litru.

Dobíjení akumulátorů palivovým článkem

Komora využitá pro zkoušky nové technologie výroby vodíku

Vzhledem k tomu, že při miniaturních rozměrech není snadné řízení chemické reakce, budou palivové články využívány pro nabíjení akumulátorů. Když vám v mobilu začne docházet baterka, zapojí se palivový článek a dobije ji. Akumulátorový mezistupeň také snadno pokryje špičky spotřeby, což palivový článek nedokáže. Malá elektronická zařízení mají velmi kolísavou spotřebu energie, takže nepředpokládám, že by někdy vůbec byla napájená přímo.

Palivové články budou mít vyměnitelné palivové kapsle, které po vypotřebování vodíku bude možné recyklovat. Současná cena jednoho kilogramu borohydridu sodného je asi 50 dolarů, při využívání jeho recyklace bychom se mohli přiblížit pouhému jednomu dolaru. Mohl by to tak být velmi levný zdroj energie.

Neomezená mobilita

Přenosem nových článků do průmyslového sektoru, by nastal nový boom využití přenosných spotřebičů všech druhů. Mohli byste s pár kapslemi paliva v kapse vyrazit na měsíc do divočiny s notebookem a mobilním telefonem. Padla by jedna z posledních nevýhod digitálních fotoaparátů a to nemožnost dlouhodobého používání mimo civilizaci. A pravděpodobně by se vyzkoušely i elektromobily s vyměnitelnými kapslemi. V bližší budoucnosti pouze ve městech, z důvodu krátké operační vzdálenosti, vyšší ceny a zamořenosti center měst spalinami. Každopádně průlom v energetických zdrojích malých zařízení umožní všem jejich výrobcům do nich přidat funkce, o kterých se nám dnes zatím jen zdá.

Další články speciálu Energetická krize:

• Úsporné žárovky – 9. 1. 2006
• Vstřikování vody do motoru – 7. 1. 2006
• Plastové solární články s vyšší účinností – 17. 10. 2005
• Vodík vyrobíme v autě a budeme tankovat vodu – 13. 9. 2005
• Palivové články pro přenosná zařízení – 30. 8. 2005
• Solární články ze špinavého křemíku – 22. 8. 2005
• Těžba ropy na Aljašce asi projde – 15. 8. 2005
• Kanada je nová ropná velmoc – 3. 8. 2005
• Slunečnicový olej pro výrobu vodíku – 25. 8. 2004