Công nghệ pin nhiên liệu hiệu quả

Các nhà khoa học tại trường Đại học Delware đang nghiên cứu công nghệ hạ giá thành và tăng hiệu suất của pin nhiên liệu để xe chạy pin nhiên liệu có thể là lựa chọn khả thi cho tất cả cả các phương tiện giao thông trong tương lai. Nghiên cứu pin nhiên liệu truyền thống liên quan đến pin nhiên liệu hydro, nhưng nhóm nghiên cứu đang biến đổi pin nhiên liệu sử dụng amoniac thay thế. 

Trong một phân tích mới được công bố trên tạp chí Joule, một nhóm kỹ sư tại Trung tâm Khoa học và Công nghệ xúc tác thuộc Đại học Delware đã phát hiện ra rằng trong số các nhiên liệu được sản xuất từ năng lượng tái tạo, amoniac có chi phí thấp nhất cho mỗi gallon xăng tương đương.

"Là nhiên liệu lỏng dựa vào nitơ, amoniac có chi phí lưu trữ và phân phối rẻ hơn so với hydro và tránh phát thải CO₂ so với các nhiên liệu lỏng khác có chi phí lưu trữ rất tốn kém", Brian Setzler, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Tuy nhiên, những thách thức đặt ra là amoniac không hoạt động trong pin nhiên liệu màng trao đổi proton; và amoniac khó oxy hóa hơn hydro, điều này khiến pin nhiên liệu amoniac sản sinh ít năng lượng hơn pin nhiên liệu hydro. Nhóm nghiên cứu đã giải quyết vấn đề đầu tiên bằng cách sử dụng pin nhiên liệu màng trao đổi hydroxit đã được nghiên cứu trong hơn một thập kỷ qua tại phòng thí nghiệm của GS. Yushan Yan tại trường Đại học Delware. Sử dụng nguồn tài trợ 2,5 triệu đô la từ chương trình Tiếp nhiên liệu do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ triển khai, nhóm nghiên cứu đã thiết kế màng pin nhiên liệu có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn để tăng tốc độ oxy hóa amoniac. Họ cũng xác định các chất xúc tác không bị nhiễm độc amoniac.

"Với những cải tiến này, chúng tôi đã chứng minh mẫu pin nhiên liệu amoniac mới đạt mật độ năng lượng cực đại là 135 milliwatts/cm², giúp thu hẹp khoảng cách hiệu suất so với hydro", Yun Zhao, trưởng nhóm nghiên cứu nói.

N.P.D