Создан дешёвый биологический топливный элемент

Так работает биотопливный элемент, он же — топливный элемент на ферментах (иллюстрация с сайта chem.ox.ac.uk).

Кайли Винсент (Kylie Vincent) и её коллеги из Оксфорда (University of Oxford) создали топливный элемент на базе ферментов, во много раз более дешёвый, чем топливные элементы традиционной конструкции.

Первый образец водородного топливного элемента на ферментах пока вырабатывает напряжение всего в 0,7 вольта и слабенький ток — достаточный лишь для приведения в действие цифровых часов. Однако потенциально эта технология может обеспечить энергией разнообразную портативную электронику.

В обычных топливных элементах кислород (из воздуха) и водород подаются с двух сторон от обменной мембраны, разделяющей камеры с двумя электродами. Мембрана свободно пропускает через себя протоны.

На одном электроде водород разделяется на протоны и электроны. Последние не могут пройти через мембрану и достигают противоположной камеры элемента только после прохождения внешней электрической цепи.

Здесь они участвуют в синтезе воды из кислорода и протонов, прошедших через мембрану. Обе ключевые реакции в топливных элементах поддерживаются катализатором, нанесённом на поверхность электродов. Обычно — это платина. Платиновый катализатор и обменная мембрана — самые дорогие компоненты топливных элементов. И это одна из причин, сдерживающая их распространение.

Но в элементе, созданном Кайли, нет ни того, ни другого.

Британские учёные использовали два недорогих фермента: один, взятый от бактерии (фермент — гидрогеназа), а второй — от гриба (лакказа), которые способны выступать катализаторами тех же самых реакций. Каждый электрод покрыт одним из этих двух ферментов.

А поскольку каждый фермент ускоряет именно свою реакцию, данный топливный элемент не нуждается и в мембране, так как два компонента «горючего» — воздух и водород, в нём могут свободно смешиваться.

Собственно, в опытном образце – простой стеклянной колбе с двумя электродами, покрытыми ферментами, исследователи получали ток, просто подавая в аппарат воздух с небольшой (несколько процентов) примесью водорода.

Читайте ещё об одном топливном элементе, обходящемся без мембраны, правда, основанном на ином принципе.



Построен первый в мире поезд на топливных элементах

10 апреля 2006

Топливный элемент для ноутбуков подготовлен к широкой продаже

9 марта 2006

Honda готовит к производству большой водородный автомобиль

8 февраля 2006

Водородные авто играют в кубики топливных элементов

20 января 2006

Водородные велосипеды поступают потребителям

29 ноября 2005