Logo
Cover

Международная команда ученых открыла новый способ сочетания куркумина — вещества, входящего в состав куркумы — и наночастиц золота для создания электродов, которые требуют в сто раз меньше энергии для эффективной конверсии этанола в электричество. Ученые рассчитывают, что экстракт корня куркумы сделает топливные элементы более безопасными и эффективными, позволив отказаться от водорода.

Топливные элементы вырабатывают электричество в процессе химической реакции вместо горения. Их применяют сегодня в транспорте, строительстве, портативной электронике. Водородные топливные элементы считаются производительными и чистыми, поскольку не выделяют парниковых газов, однако для его получения все равно нужен природный газ и ископаемое топливо. Обязательный процесс экстракции водорода увеличивает стоимость топливных элементов, пишет Science Daily.

Вдобавок, для топливных элементов водород должен быть в сжатой форме, что затрудняет хранение и транспортировку. Жидкий этанол намного безопаснее и проще в эксплуатации, чем водород. Однако для того, чтобы применять этанол было выгодно, электроды в топливных элементах должны быть очень эффективными, при этом недорогими и экологичными, иначе теряется весь смысл.

Вместо платины, которая широко используется в топливных элементах как катализатор, ученые из США и Индии решили взять золото, а вместо проводящих полимеров, метал-органических каркасных структур или других комплексных материалов для нанесения золота на подложку они выбрали куркумин из-за его структурной уникальности.

Он стабилизирует золотые наночастицы, образуя вокруг них пористую сеть. Без куркумина наночастицы агломерируются, препятствуя химической реакции на поверхности электрода. Весь процесс потребовал в 100 раз меньше тока, чем во время предыдущих исследований.

«Это большой шаг вперед в оксидации спирта для индустрии и открывает отличные возможности, — сказал профессор Аппарао Рао из Института наноматериалов им. Клемсона (США). — Следующий шаг — масштабирование процесса и работа с коллегами из промышленности, которые смогут изготавливать топливные элементы и собирать их в установки для практического применения».

Недавно команда инженеров разработала новый аддитивный материал, из которого можно изготовить недорогой катализатор для водородных топливных элементов. Открытие может стать решением двух главных проблем этой технологии: слишком дорогих или слишком недолговечных катализаторов.