Ez az új technológia hatékonyabb hidrogénüzemanyag-cellákat ígér

A Koreai Energia Kutatóintézet (KIER) új technológiája drasztikusan átalakíthatja az üzemanyagcellák állapotfelmérését. Dr. Chi-Young Jung kutatócsoportja a vonatkozó tanulmány szerint olyan módszert fejlesztett ki, amely a jelenlegi megoldásoknál százszor gyorsabban képes elemezni a hidrogénüzemanyag-cellák teljesítményének fenntartását szolgáló szénszálas papírok mikroszerkezetét. Ez a kulcsfontosságú eljárás segíti a víz eltávolítását és az üzemanyag-ellátást, ám idővel a szerkezete, anyagrendeződése és bevonata módosul, ami az üzemanyagcella teljesítményének romlásához vezethet. A mikroszerkezet részletes elemzése tehát elengedhetetlen a cellák diagnosztikája során.

A kutatók szerint a valós idejű, nagy felbontású elemzés eddig azért nem volt lehetséges, mert a jelenlegi módszerek csak már sérült mintákkal működnek, és a részletes vizsgálathoz elektronmikroszkópra van szükség. Ez a folyamat pedig amellett, hogy nem elég hatékony, még időigényes és költséges is.

A KIER-nél fejlesztett technológia forradalmi módon közvetlenül alkalmaz röntgendiagnosztikát és mesterséges intelligencia alapú képfeldolgozást, kiiktatva a vizsgálatból az elektronmikroszkóp szükségességét. A technológia ilyen módon lehetővé teszi a valós idejű állapotfelmérést. A kutatók több mint 200 mintából származó 5000 kép segítségével tanították be a mesterségesintelligencia-modellt, amely több mint 98 százalékos pontossággal képes megjósolni a szénszálpapír kulcsfontosságú elemeinek – így a rostoknak, ragasztóanyagoknak és bevonatoknak – a térbeli eloszlását.

Ez a precízió lehetővé teszi a szénszálpapír eredeti és aktuális állapotának összehasonlítását, rögtön azonosítva a teljesítményromlás okait. Amíg a hagyományos elemzési módszerek legalább két órát vesznek igénybe, addig az új modell csupán másodpercek alatt meghatározza a sérülések helyét és mértékét.

Az elemzési adatok segítségével a kutatók megállapították azt is, hogy a tervezési paraméterek – mint például a szénszálpapír vastagsága és a ragasztóanyag-tartalom – mennyiben befolyásolják az üzemanyagcella teljesítményét. Ez alapján optimális tervezési irányelveket határoztak meg, amelyek hozzájárulnak az üzemanyagcellák hatékonyságának javításához.

„Ez a tanulmány azért kiemelkedő, mert a mesterséges intelligenciát ötvözi a virtuális terek használatával, és pontosan feltárja az energiaanyagok szerkezete és tulajdonságai közötti összefüggéseket, így bizonyítva annak gyakorlati alkalmazhatóságát. Várakozásaink szerint a technológia jelentős szerepet fog játszani olyan kapcsolódó területeken is, mint a szekunder akkumulátorok és a vízbontás” – magyarázta Dr. Jung.

Gábor János, NEW technology