پیل‌های سوختی مبتنی بر فناوری نانو که با متانول کار می‌کنند در آینده انرژی لازم برای ادوات کوچک مانند تلفن‌های همراه تا سوخت خودروها را تأمین خواهند کرد.
تأمین انرژی پیل‌های سوختی مبتنی بر فناوری نانو با متانول
پیل‌های سوختی مبتنی بر فناوری نانو که با متانول کار می‌کنند در آینده انرژی لازم برای ادوات کوچک مانند تلفن‌های همراه تا سوخت خودروها را تأمین خواهند کرد.
Prashant Kumta محقق علم مواد دانشگاه پترزبورگ معتقد است که در آینده نه چندان دور می‌توانیم از سیستم‌های پیل سوختی با اندازه یک فندک استفاده کنیم که برای تأمین انرژی آنها وجود یک کارتریج حاوی متانول کافی است.
این پیل‌ها قابل نصب بر روی خودروها بوده و برای تأمین سوخت آن می‌توان یک مخزن حاوی متانول در آن تعبیه کرد. در پیل‌های سوختی کنونی، هیدروژن به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می‌گیرد ولی به دلیل گران بودن و عدم امکان تولید آن در مقیاس صنعتی، کاربرد آن در صنعت فراگیر نشده است.
پیل سوختی ساخته شده توسط Kumta و همکارانش، با استفاده از آب و متانول کار می‌کند. زمانی که متانول و آب در حضور یک کاتالیست ویژه با هم برخورد می‌کنند، الکترون، پروتون و دی اکسیدکربن آزاد می‌کنند. با استفاده از یک غشاء ویژه امکان خروج پروتون ها و نگه داشتن الکترون ها حاصل می‌یابد که با هدایت آن به یک مدار، جریان الکتریسیته بوجود می‌آید و گاز دی اکسیدکربن نیز خارج می‌گردد.
کاتالیست مورد استفاده در این پیل، کربن پوشش دار است که در محیط اسیدی هدایت خوبی نیز دارد و در عین حا ل بسیار ارزان و قابل دسترس است. پوشش قرار گرفته بر روی کاتالیست اغلب از جنس پلاتین یا ملغمه‌ای از پلاتین و روتنیوم است که بر روی کربن، پایداری وچسبندگی بسیار کمی دارد وتمایل آن برای جدا شدن از سطح کربن مشکل اساسی استفاده از آن می‌باشد. جدا شدن این پوشش و انحلال آن در متانول باعث کاهش راندمان کاتالیست می‌گردد.
این محققان برای حل این مشکل از نیترید تیتانیوم در این ساختار استفاده کردند. آنها ابتدا لایه‌ای از پلاتین- روتینیوم را در اندازه ۳ نانومتر بروی کربن نشست دادند و سپس ذرات نیترید تیتانیوم را در اندازه ۱۰ نانومتر درون لایه پلاتین- روتینیوم رسوب دادند که، هم باعث استحکام این لایه‌شده و هم هدایت الکتریکی مشابه کربن دارد. با اضافه شدن نیترید تیتانیوم به کاتالیست، هدایت الکتریکی و پایداری کاتالیست نسبت به قبل افزایش یافت.
دکتر Narayanan محقق آزمایشگاه Jet Propulsion در ناسا معتقد است استفاده از نانو ذرات نیترید تیتانیوم ایده بسیار عالی بوده است و این قسمت از کار پیشرفت قابل ملاحظه ای محسوب می‌شود.
طبیعت نانو مواد به شکلی است که به صورت غیر عادی، سطح تماس مفید در کاتالیست مورد استفاده در پیل سوختی را افزایش می‌دهند و این باعث افزایش بازده کار می‌گردد.
این محققان نتایج کار خود را در نشست سالانه American Association for the Advancement of Science ارائه کردند.
