Pilă de combustibil cu acid formic
Celulele de combustie directe pe bază de acid formic sau DFAFC (Direct Formic Acid Fuel Cell) sunt un tip de pile de combustie cu membrană de schimb de protoni, în care combustibilul nu este regenerat, ci este consumat direct din celulă. Acest tip de celulă este utilizat pentru dispozitive electronice portabile mici, cum ar fi telefoanele mobile sau laptopurile.
Beneficii
Acidul formic este o moleculă organică mică similară cu metanolul , care alimentează direct celula de combustibil evitând astfel procesele catalitice complexe pentru regenerare. Depozitarea acidului formic este mult mai simplă și mai sigură decât hidrogenul , deoarece nu necesită presiune ridicată și temperaturi scăzute de depozitare, deoarece acidul formic este în stare lichidă la temperatura camerei . Acidul formic poate fi mai eficient decât metanolul, deoarece nu traversează membrana polimerică a celulei.
Reacţie
DFAFC convertesc acidul formic și oxigenul în dioxid de carbon și apă pentru energie. Oxidarea acidului formic are loc la anodul stratului de catalizator. Se creează dioxid de carbon și protonii (H + ) trec prin membrana pe bază de polimeri pentru a reacționa cu oxigenul prezent în stratul de catalizator al catodului. Electronii sunt trecuți printr-un circuit extern anod-catod pentru a furniza energie unui dispozitiv extern.
Anod: HCOOH → CO 2 + 2 H + + 2 și -
Catod: 1/2 O 2 + 2 H + + 2 și - → H 2 O
Reacție totală: HCOOH + 1/2 O 2 → CO 2 + H 2 O
Istorie
În cercetările efectuate în ultimii ani, cercetătorii au abandonat utilizarea acidului formic, deoarece reacția a fost prea dificilă pentru a fi practică. Cu toate acestea, în ultimii ani, alți cercetători (în special grupul lui Richard Masel de la Universitatea Illinois din Urbana-Champaign ) au descoperit că motivul randamentului slab a fost utilizarea platinei ca catalizator, foarte frecventă în alte tipuri de pile de combustie. Folosind Paladiul în schimb, cercetătorii au susținut că au obținut rezultate superioare în comparație cu echivalentul pilelor de combustibil directe cu metanol. [1] Tekion deține licența exclusivă pentru tehnologia acidului formic de la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign. Compania se concentrează acum pe dezvoltarea bateriilor hibride miniaturale numite Formira Power Packs și speră să le aducă pe piață în trimestrul IV 2007. Când combustibilul se epuizează, pur și simplu înlocuiți cartușul de combustibil gol cu unul nou. Datorită densității mari de energie, celulele de combustibil ar trebui să permită utilizarea dispozitivelor pentru dublul timpului dintre reîncărcări. Această tehnologie ar trebui să coste cu 10-15% mai mult decât bateriile tradiționale, permițând astfel independență totală față de rețeaua electrică. [2]
