Как Посылы Нанотехнологии Значительно Уменьшить Производительные Расходы Отсеков Топливного Бака

Группа в составе Исследовательская Лабаратория Плазмы, Университет Профессора Штанги Boswell, Головки, Плазмы Космоса, Силы и Движения Вперед Австралийского Соотечественника, Австралия
Соответствуя автор: rod.boswell@anu.edu.au

Много беседа в средствах основного направления относительно кораблей приведенных в действие отсеком топливного бака как более зеленая и более чистая алтернатива к двигателям нефти над прошлым немногие леты. Главные препоны к этому витку цена электростанций отсека топливного бака водопода. Отсек топливного бака прибор который преобразовывает топливо, нормально в форме газа как водопод или кислород, в электричество. Для кораблей дороги, клетки мембраны обменом (PEM) протона широко увидены как самый перспективнейший вариант.

Отсеки топливного бака мембраны обменом (PEM) Протона обеспечивают плотность наивысшей мощности и преимущества низкого веса и тома сравненных к другим типам отсеков топливного бака. В клетке PEM, газ водопода и кислорода подан к каталитическим электродам на противоположных сторонах специальной мембраны. Эта специальная мембрана пориста к протонам но не электронам. Протоны и электроны отделены действием катализатора платины в электродах. Протоны могут отразить сразу через мембрану но электроны должны сделать их путь через внешнюю цепь достигнуть другую сторону, обеспечивая силу для электрического двигателя в процессе.

Отсек Топливного Бака Мембраны Обменом Протона. (Источник: Dept. Энергии)

Профессор Штанга Boswell и Плазма Космоса, Сила & Группа Движения Вперед на ANU работает с плазмами на много лет и недавно стал заинтересованным в возможности используя технологию низложения плазмы драматически уменьшить цену делать отсеки топливного бака.

Профессор Boswell также прокомментировал «Продукция настоящих клеток часто полагается на влажных химических этапах которые грязный, неработоспособны и уничтожают большое количество дорогих материалов. Наша цель начать методы основанные плазмой для того чтобы создать и мембраны и каталитические электроды необходима в отсеках топливного бака.»

Отсеки топливного бака мембраны обменом Протона (PEM), также известные как отсеки топливного бака мембраны электролита полимера, поставляют высокомощную плотность и предлагают преимущества низких веса и тома, сравненные с другими отсеками топливного бака. Отсеки топливного бака PEM работают на относительно низких температурах, вокруг 80°C (176°F). Низкотемпературная деятельность позволяет им начать быстро (меньше времени подогрева) и результаты в носят на элементах системы, приводящ к в более лучшей стойкости.

Изготовление электродов начинает с субстратом копировальной карбоновой бумаги. Копировальная карбоновая бумага выбрана потому что она и пориста к газообразным топливам используемым в окончательных клетках и также превосходный проводник электричества. Это нагружено в камеру реактора плазмы и очень точный слой никеля депозирован на поверхности. Под правыми условиями никель формирует капельки nanoscale на всем поверхность углерода.

Следующий этап ввести метан и водопод в камеру плазмы. Много сложных реакций ensue водящ к очень удивительно ситуации куда комплексы углерода отражают через семена никеля для того чтобы сформировать комплексы multi-углерода ниже. Сильно реактивные протоны водопода в камере вытравляют прочь все атомы углерода которые сильно не скреплены к одину другого. Практически заключение этого что волокна углерода nano растут под капельками никеля поднимая их от субстрата по мере того как они удлиняют. Результат a ковр-как заволакивание nanofibres углерода на бумаге.

Как Только пуща nanofibres была создана следующий шаг sputter пальто поверхность с платиной. Профессор Boswell объясняет: «Во Время процесса sputtering подсказки nanofibre получают толщино покрынными с платиной при капельки прогрессивно более редкий более дальнейшим спуском волокно. Оно много как снежок падая в пущу, много получает депозированным на верхних частях дерева которая значительно уменьшает количество на том основании.»

Большущее преимущество этого электрода нанотехнологии что своя более обширная поверхностная область и микроскопично утончает пальто платины уменьшает необходимо количество платины до около 15% из того в обычном электроде такой же спецификации силы.

Для того чтобы сделать законченный отсек топливного бака, мембрана прослоена между волосатыми сторонами 2 из листов электрода углерода каталитических и весь агрегат горячие отжатый в одиночный лист.

Новая технология отсека топливного бака exciting вещество и может хорошо быть ключевой частью перехода для того чтобы очистить переход. «Должно быть целостный подходом для того чтобы очистить переход. Если вы покупаете цилиндр водопода сегодня, то шансы оно были сделаны от каменных углей - было бы более лучше как раз сгореть ископаемое горючее сразу. Что нам нужно корабли отсека топливного бака работая на водоподе который в свою очередь произведен чистым электричеством от солнечного или гидро. После Этого мы получали бы вперед» Профессора Boswell предупреждаем. В настоящее время он стоит около 6 времен как очень к бегу на водоподе как нефть. Однако, с ценами нефти продолжая взобраться и возможностью экономий маштаба в продукции и распределении водопода, он не может быть всем то long before которое экономическое равновесие переносит.

Авторское Право AZoNano.com, Prof. Штанга Boswell (Университет Австралийского Соотечественника)

Date Added: Sep 16, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:39

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit