3784500778

Biuletyn AGH nr 89

Temat wydania

paliwem przyjaznym środowisku naturalne-

stały omówione poniżej w części poświęconej zastosowaniem nanocząstek do modyfikacji powierzchni.

Oprócz zastosowań nanomaterialów jako materiałów konstrukcyjnych należy też wspomnieć o zastosowaniu nanokompozy-tów ceramicznych jako katalizatorów usuwających toksyczne substancje (głównie tlenek węgla, węglowodory i tlenki azotu) ze spalin. Szczególnie dużą aktywność katalityczną oraz stabilność chemiczną, termiczną i mechaniczną wykazują materiały zawierające tlenki ceru i cyrkonu naniesiony na katalitycznie nieaktywne podłoże z tlen-

dowej redukcji cząsteczek wody powstaje wodór gazowy. Jednakże jak każda z metod i ta posiada wady, do których zaliczyć można m.in.: matą szybkość produkcji, energochłonność, niską wydajność, lecz przede wszystkim wysokie koszty wytworzenia ogniw paliwowych, ceny których w znacznym stopniu są zdeterminowane przez ceny materiałów stosowanych w ich konstrukcji. Stwarza to potrzebę poszukiwania nowych

koszty produkcji takich ogniw i umożliwi ich powszechne stosowanie. Rozwiązanie tego problemu jest jednym z wyzwań współczesnej metalurgii oraz inżynierii materiałowej, polegającym na zaprojektowaniu i otrzyma-

na. Nanokompozyty polimerowe mogą w przyszłości stać się dobrymi elektrolitami, kompozyty metaliczno-ceramiczne wydają się być odpowiednimi kandydatami zarówno na elektrody, jak i na katalizatory.

Zastosowanie ogniw paliwowych przyczyni się do znacznej poprawy energoosz-czędności pojazdów, wyeliminowanie procesu spalania ponadto zlikwiduje problem emisji szkodliwych zanieczyszczeń powietrza, a brak ruchomych elementów w ogniwach zapewni cichą i bezawaryjną pracę przez bardzo długi okres czasu.

Inne przyszłe zastosowania nanotech-nologii w przemyśle motoryzacyjnym będą związane z zastosowaniem nanocząstek do modyfikowania powierzchni w celu barwienia karoserii i elementów wyposażenia, uzyskiwania powierzchni samoczyszczących i superhydrofilowych. Zastosowania te zo-dukcji i eksploatacji pojazdów, ochrony środowiska, poprawy bezpieczeństwa jazdy, a nawet walorów estetycznych. Można się spodziewać, że w przyszłości rola na-notechnologii w motoryzacji, podobnie jak i w innych dziedzinach życia będzie jesz-

Zaawansowane materiały w katalizie...

Rosnące ceny paliw, ciągły spadek ilości zasobów ropy naftowej oraz troska o środowisko naturalne stwarza potrzebę poszukiwania nowych, alternatywnych, tanich, przyjaznych dla środowiska nośników energii. W pizysztości szczególne znaczenie jako czyste paliwo będzie miat wodór. Posiada on matą masę cząsteczkową oraz wysoką wartość ciepła spalania, a produktem

nadnapięcia dla reakcji prowadzącej do powstawania gazowego wodoru. Materiały takie pozwoliłyby na poprawę bilansu energetycznego procesu produkcji wodoru oraz obniżenie kosztów produkcji takich elektroli-zerów. Jednym z wyzwań dla współczesnej techniki jest potącznie tego typu konstrukcji z ogniwami fotowoltaicznymi, wykorzystującymi zaawansowane technologie oraz materiały półprzewodnikowe pozwalające na efektywną konwersję energii słonecznej na prąd elektryczny. Zastosowanie zatem ogniw paliwowych, wykorzystanie energii słonecznej, wodoru jako paliwa ma bardzo duże znaczenie dla środowiska naturalnego, Trudno nie wspomnieć o wykorzystaniu katalizatorów w eliminacji zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery przez silniki spalinowe czy produkty uboczne spalania lub syntez prowadzonych przez przemysł chemiczny. Kataliza odgrywa bardzo istotną rolę nie tylko w ogniwach paliwowych. Od rozwoju materiałów katalitycznych uzależniony jest rozwój strategicznych gałęzi prze

rola nanotechnologii w przemyśle motoryzacyjnym jest duża i dotyczy wielu różnych aspektów: obniżenia kosztów pro- Rys. 5. Morfologia elektroctieniunie syntenwanego pśłprnmdnika SiiO, na itedloiu Au zebranwana technikę nitraskaiiii sit alomonych