Direkt metanol üzemanyagcella ( eng. Direct -metanol üzemanyagcella, DMFC) - ez egy protoncserélő membránnal rendelkező üzemanyagcella, amelyben az üzemanyag, a metanol nem bomlik le előre hidrogén felszabadulásával, hanem közvetlenül üzemanyagcellában használják .
Mivel a metanol közvetlenül az üzemanyagcellába kerül, nincs szükség katalitikus reformálásra (a metanol lebontására); A metanolt sokkal könnyebb tárolni , mint a hidrogént , mert nincs szükség magas nyomás fenntartására, mivel a metanol atmoszférikus nyomáson és 64 °C alatti hőmérsékleten folyadék. A metanol energiakapacitása (az energia mennyisége egy adott térfogatban) nagyobb, mint az azonos térfogatú sűrített hidrogéné, mint a meglévő hidrogénautók mintáiban. Például a modern nagynyomású hengerek, amelyek lehetővé teszik a hidrogén tárolását 800 atm-en, 5-7 tömeg% hidrogént tartalmaznak a henger teljes tömegére vonatkoztatva. A metanolra vonatkozó „hidrogén” egyenérték kiszámításakor 13%-ot kapunk. Ez az energiaintenzitás a legmagasabb az összes ismert üzemanyagcella-tároló rendszer közül.
A metanol mérgező, ezért a DMFC-alapú oldatok háztartási készülékekben történő használata veszélyes lehet. A nemesfémek (platinoidok) katalizátorként történő felhasználása jelentős korlátozásokat ró az üzemanyagcellák széleskörű használatára, ami mind maguknak a berendezéseknek, mind a megtermelt villamos energiának magas költségéhez vezet.
Az ilyen típusú üzemanyagcellák működése a katalizátoron metanol szén -dioxiddá történő oxidációs reakcióján alapul . A katódon víz szabadul fel. A protonok (H + ) a protoncserélő membránon át a katódra jutnak, ahol oxigénnel reagálva vizet képeznek. Az elektronok áthaladnak a külső áramkörön az anódtól a katódig, energiával látják el a külső terhelést.
Reakciók:
Az anódnál CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e −
A katódon 1,5O 2 + 6H + + 6e − → 3H 2 O
Általános üzemanyagcella: CH 3 OH + 1,5O 2 → CO 2 + 2H 2 O
Jelenleg a DMFC üzemanyagcellák adaptálása folyik az alábbi területeken való használatra:
GOST 15596-82 Kémiai áramforrások. Kifejezések és meghatározások