Alternativn� zdroje energie zaznamen�vaj� b�hem posledn�ch let obrovsk� rozvoj. N�r�st v�roby sol�rn� a v�trn� energie ale p�in�� i mnoho probl�m� vzhledem velmi omezen�m mo�nostem regulace v�roby elekt�iny. To vede k p�et�ov�n� energetick�ch soustav v d�sledku akumulace energetick�ch p�ebytk�. Z tohoto d�vodu je nezbytn� doplnit tyto zdroje dal��mi, kter� vedle produkce nezat�uj�c� ovzdu�� sklen�kov�mi plyny nav�c umo�n� i plynulou regulaci a t�m vyrovn�v�n� energetick�ch �pi�ek.
V�roba elektrick� energie z vod�ku pomoc� palivov�ch �l�nk� p�edstavuje takovou alternativu. Palivov� �l�nky s polymern� membr�nou (proton exchange membrane fuel cells PEMFC) se vyzna�uj� provozem p�i n�zk� teplot�, n�zkou hmotnost� a vysokou rychlost� zm�n v�konu. Proto jsou vhodn� pro mobiln� aplikace (auta na vod�kov� pohon, zdroje k mobiln�m elektronick�m syst�m�m), jako lehk� zdroje pro lok�ln� vyt�p�n� s mo�nost� d�lkov� ��zen� regulace v�konu a v neposledn� �ad� v kombinaci s elektrolyz�ry k uchov�v�n� p�ebytk� energie (energy storage) v procesu elekt�ina-vod�k-elekt�ina.
PEMFs jsou nap�jeny bu� plynn�m vod�kem, anebo kapaln�mi m�dii s vysokou energetickou hodnotou (nap�. metanol). Srdcem �l�nku je katalyz�tor, kter� rozkl�d� palivo na protony a elektrony (anoda). Protony proch�zej� iontov� vodivou membr�nou a jsou n�sledov�ny elektrony vytv��ej�c�mi elektrick� proud a na druh� stran� membr�ny reaguj� na katodov�m katalyz�toru s kysl�kem ze vzduchu na vodu. Katalyz�tory, jsou v sou�asn� dob� tvo�eny nanopr�kovou platinou, co� cel� syst�m velmi prodra�uje.
Na na�em pracovi�ti jsme vyvinuli zcela nov� typ katalyz�toru chr�n�n� americk�mi a japonsk�mi patenty, kter� v podob� nanostrukturn�ch tenk�ch vrstev oxidu ceru dopovan�ch mal�m mno�stv�m Pt iont� vytv��en�mi v plazmatu deponujeme magnetronov�m napra�ov�n�m na nanopor�zn� uhl�kov� nosi�e (uhl�kov� nanotrubky nebo por�zn� vrstvy). Podrobnosti o nov�ch materi�lech lze naj�t nap� na iFORUM UK. V sou�asn� dob� je dal�� v�zkum podporov�n p�edev��m Evropsk�m projektem "Design of Thin-Film Nanocatalysts for On-Chip Fuel Cell Technology" a projektem GA�R "Nov� materi�ly pro plan�rn� palivov� �l�nky". Prvn� testy uk�zaly, �e cena na jednotku v�konu je a� 100 x ni��� ne� v p��pad� �ist� platiny.
�vod se t�k� bakal��sk�ch prac�:
Nov� nanostrukturn� katalyz�tory pro palivov� �l�nky I: bipol�rn� �l�nky nov�ho typu,
Nov� nanostrukturn� katalyz�tory pro palivov� �l�nky II: mikro�l�nky na �ipu.