Powstało pierwsze ogniwo paliwowe, które produkuje energię wykorzystując tylko wodę i powietrze. Prototyp urządzenia wytwarza jedynie niewielkie ilości energii, ale bez problemu można wykorzystać go do zasilania różnych czujników i urządzeń wojskowych umieszczonych z dala od stabilnych źródeł prądu.
Ogniwo paliwowe, które do wytworzenia energii elektrycznej wymaga jedynie wody i powietrza opracowali dwaj niemieccy naukowcy, Emil Roduner i Andreas Dreizler z Uniwersytetu w Stuttgarcie. Dzięki innowacyjnemu podejściu stworzono tanie, bezpieczne i łatwe w uzupełnianiu paliwa ogniwo.
Nowe ogniwo paliwowe zbudowane jest tak jak każde inne – z katody, anody i membrany wychwytującej elektrony. Protony, elektrony oraz cząsteczkowy tlen tworzone są z wody utlenianej katalitycznie na powierzchni anody. Na katodzie zachodzi odwrotny proces - cząsteczkowy tlenu przekształcany jest w wodę. Obie elektrody - anoda i katoda - są oddzielone od siebie polimerową elektrolityczną membraną. Właśnie na niej powstaje napięcie – przepuszcza ona jedynie protony, ograniczając przepływ elektronów.
Taka konstrukcja powoduje, iż układ ten do wytworzenia energii elektrycznej wymaga z jednej strony wody, która przetwarzana jest w tlen, a z drugiej strony ciągłego przepływu ciepłego powietrza, z którego generowana jest katalitycznie woda. By zapewnić odpowiednie warunki (gradient wody - czyli niedobór wody po stronie katody) konieczne jest przedmuchiwanie układu ciepłym powietrzem.
Michał Janik, ekspert w dziedzinie ogniw paliwowych z Pennsylvania State University w State College w USA podkreśla, że jest to niespodziewana metoda rozwoju ogniw paliwowych. Funkcjonujące w optymalnych warunkach nowe ogniwo paliwowe wytwarza niewielką ilość energii elektrycznej. Gęstość energii dochodzi do 8.7 mW na metr kwadratowy. Jej ilość, jak zapewniają autorzy odkrycia, jest jednak wystarczająca, aby zasilać małe urządzenia elektroniczne.
Według naukowców, prototypowe wodne ogniwo paliwowe może być wykorzystywane do zasilania w prąd elektryczny urządzeń np. czujników i detektorów, zlokalizowanych w ciepłych miejscach znacznie oddalonych od siedzib ludzkich. Układ ten musi być jedynie wyposażony w zasobnik wody.
Przemysław Goławski
Źr. Energy & Environmental Science, pap