Вы когда-нибудь слышали о протонной мембране? Если нет, это совершенно нормально! Это тема, которую ученые и исследователи анализируют, поэтому она может быть очень сложной для обычного человека. Протонная обменная мембрана — это тип материала, который играет ключевую роль в производстве электроэнергии топливных элементов через химические реакции. Это особая протонная обменная мембрана, о которой многие люди узнают и начинают восторгаться, называется ePTFE.
Топливные элементы могут применяться во многих местах и являются значимыми источниками энергии. В последнее время они используются в широком диапазоне транспортных средств, включая автомобили и автобусы, а также применимы для домов в качестве источника электроэнергии, а также в некоторых районах, где получить электричество действительно сложно. Топливные элементы очень классные, потому что они производят чистую энергию. Таким образом, они не вызывают загрязнения, как это делают многие другие формы энергии. Когда необходима чистая энергия для поддержания здоровья окружающей среды!
Итак, как работают топливные элементы? Они вырабатывают электричество за счёт соединения водородного и кислородного газов. Используются при этом самые распространённые элементы во Вселенной — газ или даже вода-водород. Кислород — это воздух, который мы вдыхаем. При смешивании водорода и кислорода происходит реакция; эта реакция на самом деле создаёт электричество благодаря высокой разнице потенциалов и воде как побочному продукту. Это отличный способ получения энергии без вреда для окружающей среды!
Но вернёмся к эПТФЭ и подумаем, почему мы не используем его как основной материал только для топливных элементов. У эПТФЭ есть огромное преимущество: он отлично пропускает протоны. Протоны — это маленькие частицы с положительным зарядом, которые играют важную роль в выработке электроэнергии. Для упрощённого объяснения: протоны, проходящие через мембрану эПТФЭ для протонов, преобразуются в электричество!
Мембрана из эПТФЭ также является ключевым компонентом, поскольку она позволяет нам генерировать энергию без загрязнения окружающей среды. Это фантастически по многим причинам. Во-первых, это проще (лучше для окружающей среды, поэтому мы можем помочь сохранить нашу планету чистой и здоровой). Во-вторых, и наверное важнее всего для обычного человека, это означает, что мы можем производить энергию в районах, где другие виды природных энергоресурсов будут ограничены. Например, это было бы отлично для использования в районах стихийных бедствий без электричества или когда вы живете очень далеко за пределами досягаемости электросети.
Это увлекательная область инноваций и исследований в области протонной мембраны из эПТФЭ. Этот материал считается очень дорогим и требует много времени от ученого. Компьютер используется для моделирования поведения сложного материала; химический анализ дает понимание того, как и почему он работает, а также проводятся исследования на более мелких масштабах с использованием электронных микроскопов (очень мощного оптического инструмента).
Вся эта работа, однако, может привести к улучшению мембраны из протонного ePTFE. Улучшение качества этих мембран открывает их использование в различных приложениях. Главное здесь то, что это позволит нам создать дополнительную зеленую энергию. Воспроизводимая энергия важна, потому что она помогает бороться с загрязнением и способствует сохранению более чистой среды, что, в свою очередь, способствует лучшему здоровью.