Metanol wzbogacony wodorem do ogniw paliwowych
Ogniwa paliwowe PEM są zbudowane podobnie do śluzy, która ułatwia łodziom przepłynięcie drogą wodną o różnych poziomach wody, gdzie istnieje bariera dwóch mas wody (niskiej i wysokiej), z mostem przerzuconym górą. Wodór dociera do śluzy (anody), po czym rozdzielany jest na protony (dodatnie jony wodoru) i elektrony. Protony przechodzą przez śluzę (roztwór elektrolityczny z membraną) na drugą stronę (katoda), gdzie łączą się z tlenem, wytwarzając wodę i ciepło. Obie reakcje wymagają katalizatora. Elektrony przechodzą przez most (obwód elektryczny), by wytwarzać elektryczność zasilającą urządzenia. Aby wytworzyć odpowiednią moc, wiele ogniw połączonych jest w tzw. stosie. Wiele ogniw paliwowych PEM obecnie wykorzystuje czysty wodór jako paliwo wejściowe. Jednakże, pomimo iż wodorowe ogniwa paliwowe uważano za rozwiązanie światowego kryzysu energetycznego, zastosowanie czystego wodoru stworzyło wiele wyzwań związanych z przechowywaniem i przetwarzaniem, co wstrzymało jego powszechne wykorzystanie. Europejscy badacze działający w ramach projektu "Kompaktowe, bezpośrednie (m)etanolowe ogniwo paliwowe do zastosowań przenośnych" (Morepower) opracowali nowe materiały i metody, umożliwiające zastosowanie bogatego w wodór i łatwo dostępnego metanolu oraz, w mniejszym stopniu, etanolu jako źródła paliwa. W szczególności badacze opracowali nowe membrany do wymiany protonów, charakteryzujące się doskonałą wydajnością oraz właściwościami w porównaniu z membranami Nafion. Zoptymalizowali reakcje anody i katody oraz zademonstrowali większą aktywność katalityczną. Badacze przeprowadzili kompleksowe eksperymenty oraz modelowanie w celu stworzenia nowatorskiej konstrukcji zespołu membranowo-elektrodowego (MEA) do wydajnego działania w niskich temperaturach przy realistycznym przepływie i ciśnieniach. Wreszcie zbudowali dwa pojedyncze testowe stosy ogniwowe o mocy 350 W, działające na 1-molowym roztworze metanolu w 60 stopniach Celsjusza. Możliwości wykorzystania metanolu w wodorowych ogniwach paliwowych są ekscytujące. Metanol jest stabilną, powszechnie wytwarzaną cieczą biodegradowalną w temperaturze pokojowej, zawierającą więcej wodoru niż jakiekolwiek inne paliwo. Jest zatem idealnym kandydatem, by wynieść europejski rynek wodorowych ogniw paliwowych na nowe wyżyny, a projekt Morepower dolał oliwy do ognia tego procesu.
