Učinkovite anionske izmenjevalne membrane na osnovi bakterijske celuloze za uporabo v alkalnih gorivnih celicah

Šifra | Z2-60175
Naziv projekta | UČINKOVITE ANIONSKE IZMENJEVALNE MEMBRANE NA OSNOVI BAKTERIJSKE CELULOZE ZA UPORABO V ALKALNIH GORIVNIH CELICAH 
Nosilka projekta | dr. Maša Hren

Raziskovalni projekt financira Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije

Povzetek projekta

Gorivne celice so obetavne naprave za neposredno pretvorbo kemične energije v električno energijo in imajo velik potencial za uporabo v trajnostnih energetskih sistemih. Kljub tehnološkemu napredku na področju gorivnih celic širšo komercialno uporabo gorivnih celic s protonsko izmenjevalno membrano še vedno omejujejo visoki stroški ključnih komponent, zlasti katalizatorjev na osnovi platine. Tako je vse več pozornosti namenjene alkalnim gorivnim celicam z anionsko izmenjevalno membrano (AEM), ki omogočajo uporabo cenejših katalizatorjev iz neplemenitih kovin in s tem bistveno znižujejo stroške proizvodnje električne energije. Glavna ovira za njihov širši preboj so trenutno komercialno dostopne AEM, ki še ne dosegajo optimalnih lastnosti. Razvoj novih AEM mora združevati visoko ionsko prevodnost, dobro mehansko stabilnost, enostavno izdelavo ter okoljsko in ekonomsko sprejemljivost. Ker je sinteza sintetičnih polimernih membran pogosto zapletena in obremenjujoča za okolje, se kot obetavna alternativa ponujajo biopolimerni materiali, kot so hitozan, nanofibrilirana celuloza in bakterijska celuloza.

Projekt je usmerjen v razvoj biopolimernih AEM na osnovi bakterijske celuloze, ki bodo pripravljene s postopkom statične fermentacije iz hranilnega medija ter funkcionalizirane z in situ in ex situ pristopi. Lastnosti, pomembne za uporabo teh membran kot AEM v alkalnih gorivnih celicah, bodo podrobno analizirane, njihova učinkovitost pa preizkušena tudi v laboratorijski alkalni gorivni celici na etanol in primerjana z zmogljivostjo komercialno dostopne AEM.