الكوبالت يمكن أن ينقذ سيارات الهيدروجين. البلاتين نادر جدا وباهظ الثمن
لماذا سيارات الهيدروجين غير مقبولة؟ لسببين رئيسيين: محطات تعبئة هذا الغاز لا تحظى بشعبية كبيرة بعد ، وفي بعض البلدان لا وجود لها على الإطلاق. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب خلايا الوقود استخدام البلاتين ، وهو عنصر مكلف ونادر يؤثر على السعر النهائي لـ FCEVs. لذلك ، يعمل العلماء بالفعل على استبدال البلاتين بالكوبالت.
يمكن للكوبالت أن يجعل سيارات الهيدروجين شائعة
جدول المحتويات
- يمكن للكوبالت أن يجعل سيارات الهيدروجين شائعة
- تساعد أبحاث الكوبالت خلايا الوقود بشكل عام
الكوبالت عنصر له خصائص فريدة. يتم استخدامه في إزالة الكبريت من الوقود في تكرير النفط الخام (نعم ، نعم ، تحتاج مركبات الاحتراق الداخلي أيضًا إلى الكوبالت للتشغيل.) ، يتم استخدامه أيضًا في الهندسة الكهربائية - وفي العديد من الأجهزة التي تعمل بالبطاريات - في كاثودات خلايا الليثيوم أيون. في المستقبل ، يمكن أن يساعد هذا المركبات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين (FCEVs).
بصفته رئيس قسم البحث والتطوير في BMW ، كلاوس فروليش ، قال في أوائل عام 2020 ، لا يمكن العثور على سيارات تعمل بالهيدروجين في أي مكان لأن خلايا الوقود أغلى 10 مرات من محرك كهربائي. تأتي معظم التكلفة (50 في المائة من تكلفة الخلية) من استخدام أقطاب البلاتين ، والتي تعمل كمحفزات في خلايا الوقود ، مما يسرع من تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين.
العلماء في مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني قررت استبدال أقطاب البلاتين بأخرى من الكوبالتحيث تتخلل ذرات المعدن مع ذرات النيتروجين والكربون. يجب أن يكون هذا الهيكل ، الذي يحتفظ فيه الكوبالت في هياكل عضوية مُعدة خصيصًا ، أقوى أربع مرات من الهيكل المصنوع من الحديد (المصدر). في النهاية ، يجب أن يكون أيضًا أرخص من البلاتين ، في البورصات ، يكون سعر الكوبالت أقل بحوالي مرة واحدة من سعر البلاتين.
تساعد أبحاث الكوبالت خلايا الوقود بشكل عام
اتضح أن تفاعل مثل هذا الوسط أفضل من تفاعل المحفزات الأخرى المبنية دون وجود البلاتين أو الحديد. من الممكن أيضًا أن نجد أن بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) المتولد أثناء عملية الأكسدة يسبب التحلل ويقلل من كفاءة المحفز. هذا جعل من الممكن حماية الأقطاب الكهربائية وزيادة قوة الهيكل ، مما قد يؤدي في المستقبل إلى إطالة عمر خدمة العناصر.
العمر الحالي لخلية وقود بلاتينيوم تقدر بحوالي 6-8 آلاف ساعة مع التشغيل المتقطع للأنظمة ، مما يعطي ما يصل إلى 333 يومًا من التشغيل المستمر أو حتى 11 عامًا ، قابلة للنشاط لمدة ساعتين في اليوم. تتأثر الخلايا أكثر من غيرها بالأحمال المتقلبة وعمليات النشاط المرتبطة بنقص العمل ، وهذا هو السبب في أن بعض الخبراء يذكرون صراحة أنه لا ينبغي استخدامها في السيارات.
تحديث 2020/12/31 ، شاهد. 16.06/XNUMX: النسخة الأصلية من النص ذكرت "أغشية بلاتينية". هذا خطأ واضح. سطح أحد الأقطاب الكهربائية على الأقل من البلاتين. تُظهر هذه الصورة بوضوح طبقة المحفز البلاتيني الواقعة تحت الحجاب الحاجز. نعتذر عن قلة التركيز عند تحرير النص.
فتح الصورة: رسم توضيحي ، خلية الوقود (ج) Bosch / Powercell
قد يثير هذا اهتمامك:
