We kunnen niet zeggen of je op je lip hebt zitten bijten over de vraag die voor je ligt, maar we durven erop te gokken dat u een voorbijgaande vraag had over wanneer alternatieve brandstoffen gemakkelijker beschikbaar zouden zijn, of wanneer u meer kilometers kunt maken tijdens uw woon-werkverkeer. Laten we dus dieper ingaan op de praktische toepassingen van deze vraag.

Nanodeeltjes zijn ultrafijne eenheden van materie die niet meer dan 100 nanometer lang zijn, breedte of hoogte. Ze spelen een rol in brandstofcellen - en hun potentiële vervanging van verbrandingsmotoren. Brandstofcellen elektriciteit opwekken door een chemische reactie, en nanodeeltjes kunnen dienen als de katalysatoren die die reacties vergemakkelijken.

Zodat we nu allemaal naar huis kunnen gaan, omdat dat allemaal volkomen logisch is, Rechtsaf? Niet helemaal.

Deze minuscule stukjes zijn vooral handig in industriële toepassingen zoals brandstofproductie, die duurzame katalysatoren vereisen. Nanodeeltjes passen bij de rekening omdat ze een relatief grote oppervlakte-tot-volumeverhouding hebben, wat betekent dat de reacties sneller kunnen plaatsvinden (meer oppervlak om te reageren) [bron:Birch]. En omdat ze zo piepklein zijn, je hoeft niet veel te gebruiken.

Een van de nanodeeltjes die het vaakst worden gebruikt als katalysator voor brandstofcellen is platina. Het is een goede kandidaat omdat het snel werkt in een reactie en als redelijk stabiel wordt beschouwd [bron:Bond]. Maar platina is erg duur op industriële schaal, zelfs als je er maar nanodeeltjes van gebruikt, en het breekt geleidelijk af. Wetenschappers van Brown University ontdekten onlangs dat een kobalt-nanodeeltjeskatalysator bijna net zo goed werkte als platina, maar veel duurzamer bleek te zijn.

Wat betekent dat voor jou? We zullen, naast dat het duur is, platina is een edelmetaal omdat het niet overvloedig aanwezig is. Een katalysator die nanodeeltjes van zoiets als kobalt gebruikt, zou brandstofcellen een veel levensvatbare optie kunnen maken - kobalt is gemakkelijk verkrijgbaar en goedkoop. Dus het zou kunnen helpen om meer brandstofcellen te maken, waardoor de vraag naar de productie van fossiele brandstoffen zou afnemen.

Maar dat is niet het enige vermogen dat nanodeeltjes hebben als het gaat om de productie van brandstof. Er zijn ook cerium-nanodeeltjes toegevoegd aan bepaalde brandstoffen om de verbranding van brandstof efficiënter te maken. Het element helpt bij het oxideren van koolstof bij een lagere temperatuur dan dieselmotoren gewoonlijk nodig hebben; dat betekent dat ze minder brandstof kunnen gebruiken en resulteert in minder roet [bron:EPA].

Maar het toevoegen van cerium kan betekenen dat we gewoon een ander soort vervuiling verhogen:ceriumvervuiling. Tot dusver, onderzoekers van de Marshall University in West Virginia hebben aangetoond dat cerium-nanodeeltjes van de longen naar de lever kunnen reizen, leverschade veroorzaken. Omdat dit cerium in nanodeeltjesvorm is, het heeft het potentieel om veel gemakkelijker onze longen binnen te dringen dan grotere deeltjes zoals roet. Ten slotte, het is maar ongeveer 1/40, 000 keer zo groot als de breedte van een mensenhaar [bron:Marshall University].

Dus hoewel nanodeeltjes de brandstofproductie op vele manieren kunnen veranderen, we moeten ervoor zorgen dat we het niet ten kwade veranderen (of gewoon het ene kwaad voor het andere verwisselen).

Veel meer informatie

Notitie van de auteur:Kunnen nanodeeltjes de brandstofproductie veranderen?

Als iemand die niet nadenkt over de complexiteit van nanodeeltjes, Ik zal met tegenzin toegeven dat ik dat waarschijnlijk had moeten doen. Deze kleine stukjes materie worden krachtig toegevoegd aan niet alleen brandstof, maar ook aan voedsel en cosmetica. We weten nog niet precies wat ze met het menselijk lichaam doen, maar we zouden er waarschijnlijk eerder vroeger dan later achter moeten komen.

gerelateerde artikelen

• Kunnen nanokristallen de volgende grote brandstofbron zijn?
• Verandert nanotechnologie het gezicht van de bouwsector?
• 5 producten voor een beter brandstofverbruik

bronnen

• Berk, Hayley. "Nanokristallen krijgen vorm voor katalyse." Royal Society of Chemistry. 30 januari 2009. (20 maart, 2013) http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/January/30010903.asp
• obligatie, Geoffrey. "Waarom is platina een goede katalysator?" Platina metalen recensie. 25 februari 2005. (20 maart, 2013) http://www.platinummetalsreview.com/resources/view-questions-answers/why-is-platinum-a-good-catalyst-2/
• Clark, Jim. "Soorten katalyse." ChemGids. september 2012. (20 maart, 2013) http://www.chemguide.co.uk/physical/catalysis/introduction.html
• Encyclopædia Britannica Online. "Nanodeeltje." Encyclopædia Britannica Online." 2013. (20 maart, 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/1109065/nanoarticle.
• Georgia Tech School of Chemical and Biomoleculaire Engineering. "Nanodeeltjes in de productie van biobrandstoffen." Georgië Tech. 2013. (20 maart, 2013) http://www.chbe.gatech.edu/node/7351
• Johnston, Casey. "Nanodeeltjes maken de productie van biobrandstoffen efficiënter." ArsTechniek. 3 januari 2010. (20 maart, 2013) http://arstechnica.com/science/2010/01/nanoarticles-make-biofuel-production-more-efficient/
• Kallio, Tanja. "Onderzoekers ontdekken een manier om de productiekosten van brandstofcellen te verlagen." Aalto-universiteit. 12 december 2011. (20 maart, 2013) http://chem.aalto.fi/en/current/news/view/2011-12-20-003/
• Revkin, Andrew C. "Ideeën om in de gaten te houden in 2013:traceerbare gasboorvloeistoffen." De New York Times. 8 januari 2013. (20 maart, 2013) http://dotearth.blogs.nytimes.com/2013/01/08/ideas-to-watch-in-2013-traceable-frackin-fluids/
• Souter, Zullen. "Nanodeeltjes als brandstofadditieven." AzoNano.com. 3 september 2012. (20 maart, 2013) http://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=3085
• Nano.com begrijpen. "Brandstof en nanotechnologie." Hawks Perch technisch schrijven. 2013. (20 maart, 2013) http://www.understandingnano.com/fuel.html
• Nano.com begrijpen. "Nanodeeltjes:gebruik en toepassingen." Hawks Perch technisch schrijven. 2013. (20 maart, 2013) http://www.understandingnano.com/nanodeeltjes.html
• Nano.com begrijpen. "Nanotechnologie in brandstofcellen." Hawks Perch technisch schrijven. 2013. (20 maart, 2013) http://www.understandingnano.com/fuel-cells.html
• United States Environmental Protection Agency (EPA). "Onderzoek naar brandstofadditieven van nanoformaat." Nieuwsbrief Wetenschap is belangrijk. 21 september 2011. (20 maart, 2013) http://www.epa.gov/sciencematters/april2011/nano.htm
• United States Environmental Protection Agency. "Nanomaterialen EPA beoordeelt." Amerikaanse regering. 12 februari 2013. (20 maart, 2013) http://www.epa.gov/nanoscience/quickfinder/nanomaterials.htm