Nanopartikelkatalysatorer kan ha en enorm roll att spela i bränsleceller. © HowStuffWorks Vi kan inte säga om du har bett dig i läppen över frågan, men vi skulle vara villiga att spela om att du har en förbigående fråga om när alternativa bränslen skulle vara lättare tillgängliga, eller när du skulle kunna få bättre körsträcka på din pendling. Så låt oss gräva ner till de praktiska tillämpningarna av denna fråga.
Nanopartiklar är ultrafina materienheter som inte mäter mer än 100 nanometer i längd, bredd eller höjd. De har en roll att spela i bränsleceller - och deras potentiella ersättning av förbränningsmotorer. Bränsleceller producera elektricitet genom en kemisk reaktion, och nanopartiklar kan fungera som katalysatorer som underlättar dessa reaktioner.
Så vi kan alla gå hem nu, eftersom det är helt meningsfullt, höger? Inte riktigt.
Dessa små bitar är särskilt användbara i industriella applikationer som bränsleproduktion, som kräver hållbara katalysatorer. Nanopartiklar passar räkningen eftersom de har ett relativt stort förhållande yta till volym, vilket innebär att reaktionerna kan ske snabbare (mer yta att reagera) [källa:Björk]. Och för att de är så små, du behöver inte använda mycket.
En av de nanopartiklar som oftast används som katalysator för bränsleceller är platina. Det är en bra kandidat eftersom den fungerar snabbt i en reaktion och anses vara ganska stabil [källa:Bond]. Men platina är riktigt dyrt i industriell skala, även om du bara använder nanopartiklar av det, och det går gradvis sönder. Forskare vid Brown University upptäckte nyligen att en kobolt -nanopartikelkatalysator fungerade nästan lika bra som platina men visade sig vara mycket mer hållbar.
Vad betyder det för dig? Väl, tillsammans med att det är dyrt, platina är en ädelmetall eftersom den inte är riklig. En katalysator som använder nanopartiklar av något som kobolt kan göra bränsleceller till ett mycket mer livskraftigt alternativ - kobolt är lätt tillgängligt och billigt. Så det kan hjälpa till att skapa fler bränsleceller, vilket skulle minska efterfrågan på produktion av fossila bränslen.
Men det är inte den enda förmågan nanopartiklar har när det gäller bränsleproduktion. Cerium nanopartiklar har också börjat tillsättas vissa bränslen för att göra bränsleförbränningen mer effektiv. Elementet hjälper till att oxidera kol vid en lägre temperatur än dieselmotorer brukar behöva; det betyder att de kan använda mindre bränsle och resulterar i mindre sot [källa:EPA].
Men att lägga till cerium kan innebära att vi bara ökar en annan typ av föroreningar - ceriumföroreningar. Än så länge, forskare vid Marshall University i West Virginia har visat att ceriumnanopartiklar kan resa från lungorna till levern, producerar leverskada. Eftersom detta cerium är i nanopartikelform, det har potential att komma in i våra lungor mycket lättare än större partiklar som sot. Trots allt, det är bara ca 1/40, 000 gånger så stor som bredden på ett människohår [källa:Marshall University].
Så medan nanopartiklar kan förändra bränsleproduktionen på många sätt, vi måste se till att vi inte ändrar det till det sämre (eller bara byter det onda mot det andra).
Som någon som inte funderar över komplexiteten i nanopartiklar, Jag ska med modighet erkänna att jag nog borde ha gjort det. Dessa små bitar av materia läggs robust till inte bara bränsle utan mat och kosmetika. Vi vet ännu inte exakt vad de gör med människokroppen, men vi borde nog ta reda på det förr än senare.
