Rus araştırmacılar, uzay araçları, denizaltılar ve su altında bireysel hareket sistemleri için yüksek verimli enerji kaynakları yaratmaya izin verecek hidrojen ve kloratları içeren bir reaksiyon zinciri geliştirdiler.
“Anoksik koşullar için güç kaynaklarında klorat ve bromat kullanma fikri, meslektaşımız Yuri Tolmachev tarafından önerildi, ancak elektrokimyasal eylemsizliklerinin üstesinden gelmenin bir yolunu bulmak gerekiyordu. Klorat akım kaynaklarının elde edilen özellikleri, bu tür cihazların pratik kullanımı için umutlar yaratır.“, – dedi Rusya Bilimler Akademisi (Moskova) Fiziksel Kimya ve Elektrokimya Enstitüsü laboratuvar başkanı Mikhail Vorotyntsev.
Bugüne kadar, uzayda veya su altında çalışan çeşitli otonom cihazlara güç sağlamak için lityum bileşiklerine ve diğer elementlere dayalı elektrik pilleri kullanılmaktadır. Birçoğunun dezavantajları vardır: Lityum bazlı piller çabuk aşınır ve ısıyı veya soğumayı iyi tolere etmez. Bu, bilim insanlarını bu gibi koşullarda enerji üretimi için yeni yaklaşımlar aramaya zorlar.
Araştırmacılar uzun zamandır, halojenatlar, oksijen atomlarından oluşan bileşikler ve flor grubunun elementlerini içeren reaksiyonlar geliştiriyorlar. Bu maddeler çok yüksek bir oksidatif aktiviteye sahiptir, bu da onları kimyasal elektrik enerjisi kaynaklarının temel rolü için ilginç adaylar haline getirir.
Kimyagerlerin açıkladığı gibi, halojenatların güç kaynaklarında kullanılmasının önündeki ana engellerden biri, kullanımlarının oksijen ve halojen bileşikleri ve çeşitli oksitlenebilir maddeler arasındaki reaksiyonları hızlandıran çeşitli katalizörler gerektirmesiydi.
Rus bilim adamları, kimyasal bir pil için “yakıt” olarak hidrojen kullanılarak katalizörlerin ortadan kaldırılabileceğini buldular. Bu durumda, klorat karışımından küçük bir akım darbesi geçirilir ve buna hidrojen veya klor dioksit molekülleri eklenirse, içindeki redoks reaksiyonu kendiliğinden başlar.
Bu durumda bilim adamlarının gösterdiği gibi, reaksiyon enerjisinin yaklaşık %40’ı elektrik akımına dönüştürülür ki bu bu tür enerji kaynakları için çok yüksek bir verimdir. Bu yaklaşımın basitliği ve düşük maliyeti, klorat bazlı kimyasal pillerin yalnızca pahalı uzay araçlarında değil, aynı zamanda yüksek özerklik gerektiren aşırı çevre koşullarında çalışan ucuz karasal kurulumlarda da kullanılmasını mümkün kılacaktır.
Yakın gelecekte bilim adamları deneylere devam etmeyi ve yarattıkları güç kaynaklarının verimliliğinin daha da yüksek olacağı koşulları bulmayı planlıyorlar.