انقلاب هیدروژنی در نروژ؛ غشای ۱۰ میکرومتری که بازی را عوض می‌کند! – به گزارش میهن تجارت

در حالی که جهان به آینده ای بدون سوخت با ثبات تر و فسیلی حرکت می کند ، فن آوری های انرژی پاک مانند سلولهای سوخت هیدروژن نقش فزاینده ای در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای دارند. اما یکی از بزرگترین موانع توسعه این فناوری ، هزینه بالای ساخت آن است. دانشمندان نروژی در موسسه تحقیقاتی SINTEF اکنون موفق به طراحی غشای جدید فوق العاده ، گام مهمی در کاهش هزینه ها و افزایش کارآیی این فناوری شده اند. این نوآوری می تواند آینده حمل و نقل ، به ویژه در مناطقی مانند حمل و نقل سنگین ، دریا و حتی هوا را تغییر دهد.

1 غشای میکرومتر ؛ نازک تر از همیشه ، سبک تر از کاغذ

محققان SINTEF از ساخت غشای جدید در سلولهای سوخت هیدروژن خبر داده اند ، که فقط 2 میکرومتر ضخامت دارد. یعنی حدود 2 درصد نازک تر از غشاهای استاندارد فعلی که 2 میکرومتر هستند. برای مقایسه بهتر ، یک ورق کاغذ A4 معمولی در حدود 2 میکرومتر ضخامت دارد. بنابراین ، این غشای جدید تقریباً 5 برابر نازک تر از یک ورق کاغذ است.

این کاهش ضخامت در حالی رخ داده است که هیچ افت در عملکرد سلول سوخت گزارش نشده است. دلیل این امر تمرکز اصلی عملکرد بر مقاومت بین سطح غشای است ، نه مقاومت حجمی ، که تأثیر کمی در ضخامت کمتر از 2 میکرومتر دارد.

کاهش 5 ٪ در هزینه ها و کاهش 5 ٪ در آلاینده های شیمیایی

این غشای جدید نه تنها عملکرد دستگاه را حفظ می کند بلکه هزینه ساخت و ساز را نیز به میزان قابل توجهی کاهش داده است. به گفته SINTEF ، تنها تغییر منجر به کاهش 5 ٪ در هزینه های غشایی شده است. علاوه بر این ، استفاده از پلیمرهای فلورسنت (PFA) ، که آلاینده های شیمیایی خطرناک محسوب می شوند ، 5 ٪ کاهش یافته است. این مواد به دلیل خطرات زیست محیطی و بهداشتی ، تحت نظارت جدی در اتحادیه اروپا قرار دارند.

کاهش مصرف پلاتین ؛ یک قدم به سمت ثبات

جنبه مهم دیگر این پروژه ، کاهش چشمگیر مصرف پلاتین در کاتالیزور سلول سوخت است. پلاتین یک ماده نادر و گران است که عمدتا در خارج از اروپا استخراج می شود. در این مطالعه ، محققان موفق شدند بدون تأثیر بر عملکرد دستگاه ، پلاتین را تا 4.9 ٪ کاهش دهند.

آنها با طراحی مجدد ساختار میکروسکوپی کاتالیزورها ، آنها توانستند انرژی مورد نیاز را با مقدار بسیار کمتری از این فلز گران قیمت تأمین کنند. این موفقیت می تواند به کاهش هزینه های کلی سلول های سوختی و کاهش وابستگی به منابع خارجی کمک کند.

مزیت بزرگ برای حمل و نقل سنگین ، دریایی و هوایی

اگرچه سلولهای سوخت هیدروژن فقط بخار آب را ساطع می کنند و هیچ گاز گلخانه ای تولید نمی کنند ، اما هزینه های زیاد مانع جدی برای استفاده گسترده آنها بوده است. اما نوآوری جدید می تواند این موانع را برطرف کند.

استفاده از این فناوری ، به ویژه در حمل و نقل سنگین مانند کامیون ها ، کشتی ها و حتی هواپیما ، می تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند. از آنجا که آنها به انرژی زیادی احتیاج دارند و استفاده از باتری های معمولی برای آنها دشوار است.

گام مهمی به سمت آینده سبزتر و اقتصادی تر

طبق IE ، پیشرفت های جدید در طراحی غشای فوق العاده نازک و کاهش مصرف فلزات گران قیمت مانند پلاتین نشان دهنده تغییر عمیق در فناوری سلول سوخت هیدروژن است. این نوآوری با کاهش 5 ٪ و افزایش ثبات محیط زیست ، می تواند انرژی پاک را به کاربردهای گسترده تر نزدیک کند.

اگر این فناوری ها از مرحله آزمایشگاهی عبور کنند و به تولید انبوه برسند ، آنها نقش مهمی در کاهش آلودگی ، مقابله با تغییرات آب و هوا و کاهش سوخت های فسیلی ایفا می کنند. این استراتژی ها نشان می دهد که آینده انرژی می تواند هم سبزتر و هم مقرون به صرفه تر باشد.