Suora metanolipolttokenno ( eng. Direct -metanol polttokennot, DMFC) - tämä on protoninvaihtokalvolla varustettu polttokenno, jossa polttoaine, metanoli , ei esihajoa vedyn vapautuessa, vaan on suoraan käytetään polttokennossa .
Koska metanoli tulee suoraan polttokennoon , katalyyttistä reformointia (metanolin hajottamista) ei tarvita; metanolia on paljon helpompi varastoida kuin vetyä , koska korkeaa painetta ei tarvitse ylläpitää, koska metanoli ilmakehän paineessa ja alle 64 °C:n lämpötiloissa on nestettä. Metanolin energiakapasiteetti (energian määrä tietyssä tilavuudessa) on suurempi kuin samassa tilavuudessa puristettua vetyä kuin olemassa olevissa vetyautonäytteissä. Esimerkiksi nykyaikaiset korkeapainesylinterit, jotka mahdollistavat vedyn varastoinnin 800 atm:ssä, sisältävät 5-7 painoprosenttia vetyä suhteessa sylinterin kokonaismassaan. Laskettaessa tämä "vety" ekvivalentti metanolille saadaan 13 %. Tämä energiaintensiteetti on korkein tunnetuista polttokennojen polttoaineen varastointijärjestelmistä.
Metanoli on myrkyllistä, joten DMFC-pohjaisten liuosten käyttö kodinkoneissa voi olla vaarallista. Jalometallien (platinoidien) käyttö katalyytteinä asettaa merkittäviä rajoituksia polttokennojen laajalle leviämiselle, mikä johtaa sekä laitosten itsensä että tuotetun sähkön korkeisiin kustannuksiin.
Tämän tyyppisten polttokennojen toiminta perustuu katalyytillä olevan metanolin hapetusreaktioon hiilidioksidiksi . Katodilla vapautuu vettä. Protonit (H + ) kulkevat protoninvaihtokalvon läpi katodille, jossa ne reagoivat hapen kanssa ja muodostavat vettä. Elektronit kulkevat ulkoisen piirin läpi anodista katodille ja toimittavat energiaa ulkoiseen kuormaan.
Reaktiot:
Anodilla CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e −
Katodilla 1,5O 2 + 6H + + 6e − → 3H 2 O
Yhteinen polttokennolle: CH 3 OH + 1,5O 2 → CO 2 + 2H 2 O
Parhaillaan tehdään töitä DMFC-polttokennojen mukauttamiseksi käytettäväksi:
GOST 15596-82 Kemialliset virtalähteet. Termit ja määritelmät