Celulă de combustie cu metanol direct ( de exemplu Pile de combustie cu metanol direct , DMFC) - acesta este un tip de celulă de combustibil cu o membrană de schimb de protoni , în care combustibilul, metanolul , nu se pre-descompune cu eliberarea de hidrogen, ci este direct utilizat în celula de combustibil .
Deoarece metanolul intră direct în celula de combustibil , reformarea catalitică (descompunerea metanolului) nu este necesară; metanolul este mult mai ușor de depozitat decât hidrogenul , deoarece nu este nevoie să se mențină o presiune ridicată, deoarece metanolul la presiunea atmosferică și la temperaturi sub 64 ° C este un lichid. Capacitatea energetică (cantitatea de energie dintr-un volum dat) a metanolului este mai mare decât în același volum de hidrogen comprimat ca în probele existente de mașini cu hidrogen. De exemplu, buteliile moderne de înaltă presiune, care permit stocarea hidrogenului la 800 atm, conțin 5-7% în greutate hidrogen față de masa totală a cilindrului. La calcularea acestui echivalent „hidrogen” pentru metanol, se obține 13%. Această intensitate energetică este cea mai mare dintre toate sistemele cunoscute de stocare a combustibilului pentru celulele de combustibil.
Metanolul este toxic, astfel încât utilizarea soluțiilor pe bază de DMFC în aparatele electrocasnice poate fi periculoasă. Restricții semnificative privind utilizarea pe scară largă a pilelor de combustie sunt impuse de utilizarea metalelor prețioase (platinoizi) ca catalizatori, ceea ce duce la costul ridicat atât al instalațiilor în sine, cât și al energiei electrice generate.
Funcționarea celulelor de combustie de acest tip se bazează pe reacția de oxidare a metanolului pe un catalizator la dioxid de carbon . Apa este eliberată la catod. Protonii (H + ) trec prin membrana schimbătoare de protoni către catod, unde reacţionează cu oxigenul şi formează apă. Electronii trec prin circuitul extern de la anod la catod, furnizând energie sarcinii externe.
Reacții:
La anod CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e −
La catod 1,5O 2 + 6H + + 6e − → 3H 2 O
Comună pentru celula de combustie: CH 3 OH + 1,5O 2 → CO 2 + 2H 2 O
În prezent, se lucrează la adaptarea celulelor de combustibil DMFC pentru utilizare în:
GOST 15596-82 Surse de curent chimic. Termeni și definiții