Inżynierowie z Uniwersytetu w Utah wynaleźli pierwsze ogniwo paliwowe, wykorzystujące enzymy do produkcji elektryczności z paliwa do silników odrzutowych bez jego zapłonu. Ogniwa te mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie jako niezależne źródła zasilania w przenośnych urządzeniach elektronicznych czy jako czujniki.
W ogniwie paliwowym energia elektryczna otrzymywana jest dzięki reakcji chemicznej pomiędzy paliwem a źródłem tlenu, takim jak powietrze. Jeśli tylko paliwo i utleniacz dostarczane są do układu w sposób nieprzerwany, ogniwo paliwowe generuje elektryczność. Na działaniu ogniw paliwowych już teraz oparte są generatory mocy, zaopatrujące w elektryczność niektóre budynki, a już wkrótce mogą zaopatrywać w energię także prototypy samochodów napędzanych wodorem.
Shelley Minter, profesor chemii, materiałoznawstwa i inżynierii na Uniwersytecie w Utah, biorący udział w badaniach, uważa, że główną zaletą otrzymanych wyników jest to, że możliwe stało się użycie paliwa Jet Propellant- 8 (JP- 8) bezpośrednio w ogniwie, bez konieczności usuwania z niego zanieczyszczeń zawierających siarkę czy stosowania wysokich temperatur.
JP- 8 jest paliwem do silników odrzutowych o składzie opartym na nafcie. Ma on wyjątkowe znaczenie dla wojska, gdyż jest stosowany w ekstremalnych warunkach temperaturowych. Przekształcanie tego paliwa w elektryczność jest trudne i niewydajne. Stosując dotychczasowe techniki, w najlepszych warunkach tylko 30% paliwa ulega konwersji w elektryczność. Dzieje się tak, ponieważ zawiera siarkę, która może osłabiać metaliczne katalizatory stosowane do utleniania paliwa w tradycyjnych ogniwach paliwowych.
Naukowcy z Uniwersytetu w Utah w ogniwie wykorzystującym JP- 8 zastosowali jako katalizatory dwa enzymy- monooksydazę alkanową i oksydazę alkoholową. Przetestowali również działanie heksanu i oktanu jako paliw, które są podobne do JP- 8 pod względem chemicznym. Okazało się ponadto, że dodatek siarki do ogniwa paliwowego nie zmniejsza w takich warunkach jego wydajności.
- Ulyanova, M. A. Arugula, M. Rasmussen, E. Pinchon, U. Lindstrom, S. Singhal, S. D. Minteer (2014) Bioelectrocatalytic Oxidation of Alkanes in a JP-8 Enzymatic Biofuel Cell, ACS Catalysis, 4, 4289- 4294
- http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141105083753.htm
Opracowała: Emilia Strzałka
Korekta: Maciej Bielak-Wolanin
