Cellules pour acide formique
L'efficacité théorique de conversion de l'énergie chimique en énergie électrique dans les piles à combustible peut atteindre 100 %. Pour cent, mais jusqu'à présent, le meilleur d'entre eux est l'hydrogène - ils ont une efficacité allant jusqu'à 60%, mais les piles à combustible à base d'acide formique ont une chance d'atteindre ces 100% théoriques. Ils sont bon marché, beaucoup plus légers que les précédents et, contrairement aux batteries conventionnelles, offrent la possibilité d'un fonctionnement continu. Il convient de rappeler que le rendement des moteurs à combustion interne à basse pression n'est que d'environ 20% -? dit le Dr Hub. Anglais Andrzej Borodzinski de l'IPC PAS.
Une pile à combustible est un dispositif qui convertit l'énergie chimique en électricité. Le courant est généré directement à la suite de la combustion du carburant en présence de catalyseurs utilisés à l'anode et à la cathode de la cellule. Le plus grand obstacle à la vulgarisation des piles à hydrogène est le stockage de l'hydrogène. Ce problème s'est avéré extrêmement difficile d'un point de vue technique et n'a pas encore été résolu avec des solutions satisfaisantes. Les cellules à méthanol sont en concurrence avec les cellules à hydrogène. Cependant, le méthanol lui-même est une substance toxique et les éléments qui le consomment doivent être construits à l'aide de catalyseurs au platine coûteux. De plus, les piles à méthanol ont une faible puissance et fonctionnent à une température relativement élevée, et donc potentiellement dangereuse (environ 90 degrés).
Une solution alternative est les piles à combustible à acide formique. Les réactions se déroulent à température ambiante, et l'efficacité et la puissance de la cellule sont nettement supérieures à celles du méthanol. De plus, l'acide formique est une substance facile à stocker et à transporter. Cependant, un fonctionnement stable de la cellule d'acide formique nécessite un catalyseur efficace et durable. Le catalyseur que nous avons développé à l'origine a une activité plus faible que les catalyseurs au palladium pur utilisés jusqu'à présent. Cependant, la différence disparaît après deux heures de fonctionnement. Ça s'ameliore. Alors que l'activité du catalyseur au palladium pur continue de décliner, la nôtre est stable », déclare le Dr Borodzinsky.
L'avantage du catalyseur développé chez IPC tensioactif, particulièrement important d'un point de vue économique, est qu'il conserve ses propriétés lorsqu'il opère dans de l'acide formique de faible pureté. Ce type d'acide formique peut être facilement produit en grande quantité, y compris à partir de la biomasse, de sorte que le carburant pour les nouvelles cellules peut être très bon marché. L'acide formique issu de la biomasse serait un carburant entièrement vert. Les produits des réactions se produisant avec sa participation dans les piles à combustible sont l'eau et le dioxyde de carbone. Ce dernier est un gaz à effet de serre, mais la biomasse est obtenue à partir de plantes qui l'absorbent au cours de leur croissance. Ainsi, la production d'acide formique à partir de la biomasse et sa consommation dans les cellules ne modifieraient pas la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Le risque de pollution de l'environnement par l'acide formique est également faible.
Les piles à combustible à acide formique trouveront de nombreuses applications. Leur utilité sera-t-elle particulièrement élevée dans les appareils électroniques portables ? téléphones portables, ordinateurs portables, GPS. Ces éléments peuvent également être installés comme sources d'alimentation pour des véhicules allant des fauteuils roulants aux vélos électriques et aux yachts.
À IPC PAS, les recherches commencent maintenant sur les premières batteries construites à partir de piles à combustible à l'acide formique. Les scientifiques s'attendent à ce qu'un prototype d'appareil commercial soit prêt dans quelques années.
basé sur les matériaux de l'Institut de Physico-Chimie PAN
