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As células de combustível ficarão mais baratas

24.05.2013

Cientistas da Western University descobriram uma maneira de reduzir drasticamente o preço das células de combustível usando o síncrotron canadense CLS. Isso pode abrir caminho para a produção em massa de uma fonte de energia muito promissora que será útil em todos os modos de transporte, na vida cotidiana e na produção.

A essência da nova técnica é "quebrar" o catalisador de platina em nanopartículas e até átomos individuais que podem acelerar reações químicas.

A platina, que é muito cara e muitas vezes usada como catalisador, muitas vezes é desperdiçada porque apenas os átomos da superfície funcionam, e as camadas inferiores do metal não têm contato com o ambiente externo e, portanto, ficam "ociosas". Acontece que para fabricar uma célula de combustível, você precisa comprar platina e pagar 100% do material caro, mas apenas 10-20% realmente funcionará. Basicamente, isso explica o alto custo das células de combustível que poderiam substituir os motores a gasolina antediluvianos em nossos carros.

A nova tecnologia resolve o problema do excesso de platina. Um novo método de deposição de camada atômica (ALD) permite que você deposite exatamente a quantidade de catalisador necessária - pelo menos um átomo para uso em nanomáquinas. Isso reduz drasticamente o preço da célula a combustível sem comprometer seu desempenho, que, aliás, já é alto o suficiente para uso comercial.

Foi possível desenvolver uma nova tecnologia para a deposição de camadas atômicas utilizando a radiação síncrotron da instalação do CLS e um microscópio eletrônico com resolução ultra-alta. Graças a isso, os cientistas conseguiram rastrear as propriedades químicas da platina e encontrar a melhor maneira de "desmontar" a platina nas menores partes possíveis que podem suportar uma reação catalítica.

A Ballard Power Systems, uma das maiores fabricantes de células de combustível, já se interessou pela nova tecnologia. É possível que seu investimento possibilite criar a primeira amostra barata de uma célula de combustível, que se tornará uma nova página na história da energia.

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O padrão físico do quilograma será substituído pela fórmula quântica 14.11.2018

O mundo não está mais usando o padrão do quilograma, que é mantido no Bureau Internacional de Pesos e Medidas em Sèvres, França, desde 1889. Este é um pequeno cilindro feito de uma liga de platina e irídio. A razão é que sua massa pode mudar.

"Isso não é muito bom, dada a precisão nas medições que precisamos no momento", disse Thomas Grenon, chefe do Laboratório Nacional de Metrologia e Testes da França.

O quilograma permaneceu a última medida que dependia do objeto físico. No dia 16 de novembro, em Versalhes, na 26ª Conferência Geral do Bureau Internacional de Pesos e Medidas, tudo mudará. Para um quilo, a fórmula será adotada. Esta será uma fórmula universal para determinar o quilograma com base nas leis da física quântica.

Agora, um quilograma será determinado não pelo peso do padrão, mas pela quantidade de energia elétrica necessária para mover um objeto pesando um quilograma. E a energia, por sua vez, é calculada com base na constante de Planck.

A Conferência Geral do Bureau Internacional de Pesos e Medidas, no Palácio de Versalhes, em Paris, também discutirá a definição de outras grandes unidades internacionais de medida - a unidade ampere (A) de corrente elétrica, a unidade kelvin (K) de temperatura termodinâmica, e o mol - uma unidade de medida da quantidade de substância.

O conceito de grama e quilograma foi introduzido na ciência em 1795. A água foi tomada como base: acreditava-se que um quilograma é igual ao peso de um litro de água. Para o padrão de massa, primeiro foi feito um cilindro de platina e depois um cilindro de platina-irídio.

O padrão foi mantido sob proteção confiável. Sob duas tampas de vidro, das quais o ar era bombeado. Além disso, apenas três pessoas em todo o mundo tinham acesso à sala onde estava o padrão. Cada um tinha sua própria chave. Mas era possível abrir a porta e entrar na sala com o padrão apenas girando três chaves ao mesmo tempo. Mas isso também não ajudou. No final do século XNUMX, os cientistas descobriram que o padrão estava gradualmente perdendo massa.

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