Plazma na ratunek. Nowa metoda pozwoliła na pokonanie dotychczasowych ograniczeń

Dzięki obróbce plazmowej naukowcy ze Skoltech (Skolkovo Institute of Science and Technology) dokonali istotnych postępów dotyczących zwiększania wydajności elektrod. Wprowadzone modyfikacje powinny zaowocować namacalnymi efektami dotyczącymi kilku różnych dziedzin.
Plazma na ratunek. Nowa metoda pozwoliła na pokonanie dotychczasowych ograniczeń

Wśród zastosowań, które mogłyby zyskać na dokonaniach rosyjskich inżynierów wymienia się chociażby produkcję ogniw paliwowych. To z kolei stwarza obietnicę rozwoju technologii poświęconych wytwarzaniu energii elektrycznej w przyjazny dla środowiska sposób. Szczegóły na temat najnowszej koncepcji zostały zaprezentowane na łamach Journal of Electroanalytical Chemistry

Czytaj też: Ten nanomateriał wydaje się niezgodny z prawami fizyki. Naukowcy zaobserwowali jego zachowanie 

Wyróżniającym elementem przeprowadzonych działań było wykorzystanie tzw. plazmy powietrznej. Ta jest tańsza w produkcji od plazmy z czystym azotem bądź tlenem, a jednocześnie świetnie sprawdza się w obróbce materiału węglowego. To bardzo przydatne z punktu widzenia produkcji ogniw paliwowych. Odpowiadają one za utlenianie paliwa, co ogranicza negatywny wpływ na środowisko, ponieważ nie prowadzi do powstawania związków pokroju dwutlenku siarki i tlenku azotu.

Ogniwa paliwowe są stosowane zarówno na mniejszą, jak i większą skalę, na przykład w obiektach przemysłowych, domach, ciężarówkach i statkach kosmicznych. Mają oczywiście pewne ograniczenia, takie jak niewystarczająca odporność na wysokie temperatury, szczególnie w przypadku elektrod. Właśnie dlatego naukowcy starają się je jak najbardziej usprawniać, co w świetle ostatnich postępów idzie im naprawdę nieźle.

Plazma powietrzna wykorzystana przez naukowców zapewniła wyniki lepsze niż w przypadku wariantów z tlenem i azotem

Członkowie zespołu badawczego wdrożyli komponent elektrolityczny o skomplikowanym kształcie do ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem. Dużo uwagi poświęcili materiałowi stosowanemu do produkcji anod, a poczynione wysiłki wydają się procentować. Istotna jest aktywność katalityczna materiałów wykorzystywanych w produkcji anod, ponieważ czynnik ten ogranicza szybkość reakcji w ogniwie dostarczającym energię. Z tego względu konieczne jest szukanie sposobów na poprawę sytuacji.

Czytaj też: Przełom w badaniach nad dziwnym źródłem energii. Chiny są o krok dalej w rozwoju

Autorzy wspomnianej publikacji wprowadzili atomy tlenu i azotu do grafitu pirolitycznego oraz innego materiału na bazie węgla. Później wystawili je na działanie plazmy. W komorze plazma tworzyła się w towarzystwie azotu, tlenu bądź powietrza, a naukowcy obserwowali konsekwencje stosowania różnych technik. Jak odnotowali, najlepiej wypadło powietrze, co jest świetną wiadomością, ponieważ stanowi najtańszy składnik z trzech wymienionych. Poza tym okazało się, iż obróbka plazmowa zmieniła właściwości materiału, a wytwarzane elektrody osiągnęły wyniki bliskie tym generowanym przez elektrody wykorzystujące metale szlachetne.