| الوصف: |
Οι ενεργειακές απαιτήσεις αυξάνονται με ταχείς ρυθμούς σε παγκόσμιο επίπεδο. Αποτέλεσμα αυτού, αποτελεί η ανάπτυξη άλλων πηγών ενέργειας, οι οποίες είναι φιλικές προς το περιβάλλον. H χρήση του υδρογόνου μπορεί να διευκολύνει την εισαγωγή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην κοινωνία, δεδομένου ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως φορέας ενέργειας στις κυψελίδες καυσίμου, όσο και ως μέσο αποθήκευσης ενέργειας μέσω της ηλεκτρόλυσης του νερού. Οι παραπάνω τεχνολογίες αποτελούν εναλλακτική λύση στις συμβατικές μεθόδους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η αρχή λειτουργίας των διαφορετικών διατάξεων, τόσο για την παραγωγή όσο και για την αποθήκευση ενέργειας με χρήση του υδρογόνου, παραμένει ίδια σε κάθε περίπτωση, με εξαίρεση τα χημικά χαρακτηριστικά του ηλεκτρολύτη. Αρχικά, και στις δύο περιπτώσεις κύριο ερευνητικό ενδιαφέρον, ως ηλεκτρολύτες, εμφάνισαν οι μεμβράνες ανταλλαγής πρωτονίων (PEMs), η χρήση των οποίων οδηγεί σε υψηλές αποδόσεις των διατάξεων. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά μειονεκτήματα, τα οποία εμποδίζουν την κατασκευή μεγάλης κλίμακας των διατάξεων αυτών, με κύριο το υψηλό κόστος, λόγω της χρήσης ευγενών μετάλλων (πλατίνας και ιριδίου) ως καταλύτες, εξαιτίας του όξινου περιβάλλοντος που επικρατεί. Έτσι, οι ερευνητικές μελέτες επικεντρώθηκαν στην ανάπτυξη συστημάτων ηλεκτρόλυσης η λειτουργία των οποίων γίνεται σε αλκαλικό περιβάλλον και άρα βασίζεται σε λιγότερο δαπανηρά μέταλλα. Ειδικότερα, μελετήθηκαν δύο διαφορετικά αλκαλικά συστήματα α) μεμβρανών που βασίζονται σε ουδέτερα πολυμερή τα οποία είναι εμποτισμένα σε αλκαλικό ηλεκτρολύτη (ion-solvating polymers) και β) μεμβρανών ανταλλαγής ανιόντων (AEMs), που βασίζονται σε πολυμερή που φέρουν κατιονικές ομάδες και αντισταθμιστικά ιόντα τα ΟΗ-. Εντούτοις, τα συστήματα ηλεκτρόλυσης που βασίζονται σε AEMs δεν έχουν ακόμη εμφανίσει σημαντική επιτυχία λόγω της χαμηλής αγωγιμότητας και της περιορισμένης αλκαλικής σταθερότητας που παρουσιάζουν οι μεμβράνες αυτές. Έτσι, με στόχο τη βελτίωση των αποδόσεων των παραπάνω διατάξεων, το ερευνητικό ενδιαφέρον έχει στραφεί στην ... |