التطبيقات الرئيسية لحمض الفورميك والتقدم البحثي في ​​خلايا الوقود

يمكن لحمض الفورميك ، كنوع من مادة تخزين الهيدروجين ، إطلاق كمية كبيرة من الهيدروجين لاستخدامها من خلال التفاعل المناسب عند الحاجة.وهو وسيط مستقر للاستخدام الواسع لطاقة الهيدروجين والنقل الآمن.

لا يمكن استخدام حمض الفورميك على نطاق واسع في المواد الخام الصناعية والكيميائية فحسب ، بل يمكن استخدامه أيضًا كعامل إذابة ثلج جديد صديق للبيئة على الطرق لمنع تلوث المياه الجوفية.

يمكن أيضًا استخدام حمض الفورميك لصنع خلايا وقود تعتمد على حمض الفورميك.تستخدم خلايا الوقود حمض الفورميك مباشرة كمواد خام لتوليد ثاني أكسيد الكربون والماء من خلال تفاعل حمض الفورميك مع الأكسجين لتوليد الكهرباء ، والتي يمكن أن تدفع بعض الأجهزة المحمولة الصغيرة ، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

تتكون خلية الوقود التقليدية بشكل أساسي من خلية وقود الهيدروجين وخلية وقود الميثانول.يكمن الحد من خلية وقود الهيدروجين في التكلفة العالية لحاوية الهيدروجين المصغرة ، وانخفاض كثافة الطاقة للهيدروجين الغازي والخطر المحتمل لنقل واستخدام الهيدروجين.على الرغم من أن الميثانول يحتوي على كثافة طاقة عالية ، إلا أن معدل أكسدة التحفيز الكهربائي الخاص به أقل بكثير من مثيله في الهيدروجين ، كما أن سمية الميثانول تعيق استخدامه على نطاق واسع.。 حمض الفورميك سائل في درجة حرارة الغرفة ، مع سمية قليلة وقوة دافعة كهربائية أعلى من الهيدروجين والميثانول.لذلك ، تتمتع خلايا وقود حمض الفورميك بإمكانية ومدى تطبيق أكبر من خلايا وقود الهيدروجين والميثانول [9-10].خلية وقود حمض الفورميك المباشر (DFAFC) هي جيل جديد من إمدادات الطاقة المتنقلة والمحمولة بسبب إجراءات التصنيع البسيطة ، والطاقة النوعية العالية والطاقة المحددة.التكنولوجيا عبارة عن جهاز لتوليد الطاقة يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في حمض الفورميك والأكسجين مباشرة إلى طاقة كهربائية.

بمجرد تطويرها بنجاح ، ستتمكن البطارية من توفير حوالي 10 واط من مصدر الطاقة ، مما يعني أنها يمكن أن توفر دعمًا للطاقة لمعظم الأجهزة المنزلية الصغيرة.بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون ، تتمتع خلية وقود حمض الفورميك المباشر (DFFC) بالعديد من المزايا ، مثل عدم الشحن بالكهرباء والكفاءة العالية والوزن الخفيف.مع نضوج التكنولوجيا ، من المتوقع أن تتنافس مع بطاريات الليثيوم في سوق الطاقة الصغيرة.في الوقت نفسه ، تتمتع خلية وقود حمض الفورميك بالعديد من المزايا ، مثل التخزين والنقل المريحين وغير القابل للاشتعال ، والنشاط الكهروكيميائي ، وكثافة الطاقة العالية ، والتوصيل البروتوني ، وانخفاض النفاذية إلى غشاء تبادل البروتون ، وزيادة كثافة طاقة الإخراج عند انخفاض درجة الحرارة ، وما إلى ذلك.إذا كانت هذه البطاريات عملية ، فستصبح الصناعة الإلكترونية مستفيدًا أكبر.نظرًا لخصائصها الموفرة للطاقة وحماية البيئة ، مع نضج التكنولوجيا وخفض التكلفة ، ستظهر خلايا وقود حمض الفورميك آفاقًا جيدة للتطبيق الصناعي.

حمض الفورميك ، كمنتج كيميائي ذو قيمة مضافة عالية في الإنتاج القائم على الموارد لثاني أكسيد الكربون والمواد الخام الكيميائية ، هو منتج إضافي لدورة الكربون ، مما يقلل من تكاليف الإنتاج.في المستقبل ، سيكون لها تأثير مهم على إعادة تدوير الطاقة الكربونية وتنويع الموارد.