KION KAPABLAS ELEKTRONO?

Por la nuntempa elektrokemio estas karakterize la profunda enpenetriĝo al la teoriaj problemoj kun vasta uzado de leĝoj de kvanta mekaniko.

Konsiderante elektrokemion kiel kemio de elektronoj, oni povas konsideri kiel la plej simpla proceso, la emisiadon de elektronoj el metalo en elektroliton. Emisio de elektronoj el metala fadeno al vakuo estas delonge konata kaj oni ĝin vaste uzas en radioelektroniko. Tamen, por atingi la sufiĉe rapidan emision de elektrono la metala fadeno estas hejtenda ĝis alta temperaturo.

Per elektrokemia procedo la emisiado realiĝas ĉe ordinara temperaturo. Por tio oni metas la metalon en konvenan solvaĵon kaj kreas ĉe la limo metalo/solvaĵo elektran kampon konvenan je sia direkto. Emisiigi elektronon oni povas ankaŭ per aliaj manieroj, nome per lumigo de metalo enmetita en la solvaĵon. Leĝojn de tiuj termo- kaj fotoemisiado antaŭ nelonge fiksis la sovetia Instituto pri Elektrokemio ĉe la Akademio de Sciencoj.

Sekreto de nervoimpulso

La esploro de elektrokemiaj reakcioj permesas kompreni la mekanikon de elementa akto de kemia alisubstanciĝo kaj same pri la pli komplikaj kemiaj procesoj, precipe pri la procesoj kiuj okazas en vivanta organismo. Ili estas ligitaj kun transiro de elektronoj de unu korpusklo al alia. La plej karaktera ekzemplo povus esti la generado kaj disvastiĝo de nerva impulso.

La elektrokemio de procesoj en vivanta organismo — la bioelektrokemio — estas la plej komplika kaj eble la plej interesa parto de la nuntempa teoria elektrokemio, kiu nun nur ekevoluos. Esence ĉiu el ni povas sperti realan praktikon pri bioelektrokemio, kiam oni faras al vi la elektrokardiogramon aŭ elektroencefalogramon. Tamen la malĉifrado de montraĵoj de uzataj ĉe tiu mezurinstrumentoj baziĝas ankoraŭ sur empiriaj konoj. Kreado de plena teorio de bioelektrokemiaj fenomenoj estas afero de estonto.

Elektromobilo

Apartan intereson havis dum la lastaj 15 jaroj problemoj pri la fontoj de elektra kurento, precipe la demando pri hejtelementoj. Jam ŝajnis, ke sub niaj okuloj la aŭtomobilon anstataŭos elektromobilo. Kiam tamen evidentiĝis, ke la afero ne tiom rapide sukcesos, oni la problemon lasis kaj ĝi nur dum lasta tempo denove restariĝas. En tiu fako aperis aro da sciencaj novaĵoj — kiel uzado de diversaj tipoj de neakvaj solviloj, elektrodoj el lesivaj metaloj, duraj elektrolitoj kun alta produktiveco de jonoj ktp.

Kreantoj de elektromobilo por urba trafiko konvinkiĝis, ke dume necesas orientiĝi ne je la hejtelemento, sed pri akumulatoro, kaj unuavice al la klasika plumba akumulilo, sed kun esence plibonigitaj karakteristikoj. Elektromobiloj kun plumbaj akumuliloj estas jam nun tute uzeblaj, ekz. en urba transporto de varoj. Ili kapablas traveturi 60-70 km inter du ŝargadoj, kun rapideco je 60 kilometroj dum horo. Oni povas atendi, ke post 30 jaroj estos produktataj amase la elektromobiloj kun taŭgaj karakteristaĵoj. Demando pri ilia konkurkapablo kun aŭtomobiloj dependos de la prezoj de benzino kaj pri tio, en kia grado oni sukcesos malpliigi la poluciadon de aero fare de ellasataj gasoj ĉe aŭtomobiloj. Radikala decido pri elektromobiloj kun hejtelementoj estos ebla, se oni eltrovos la hejtelementon kun aero kaj hidrogeno. Se ni havus generatorojn 5-kilogramajn po kilovato da energio, la teknikaj problemoj pri elektromobiloj solviĝus. Ni hodiaŭ jam staras proksime al tiu celo, ĉefe per la hibridigo de hejtelementoj kun plumbaj akumuliloj. Tamen, malhelpas diversaj ne findeciditaj demandoj. En elementoj kun lesiva bazo eblas ne uzi katalizilojn, sed lesiva elemento reagas kun la karbonoksido de aero. Uzante la acidan medion mankas kataliziloj sen plateno, kiujn oni ankoraŭ devas inventi. Dua problemo estas la transportado de hidrogeno en elektromobilo. Dume la taŭga varianto ankoraŭ ne estas trovita. Konsiderante la nunan staton kaj la nesolvitajn problemojn eblas opinii, ke por la jaro 2000 la elektromobilo okupos se ne dominantan, sed rimarkindan rolon en la tutmonda aŭtotransporta fako.

Kemiaj helpantoj de la Suno

Intereson proponas la projektoj kiuj pritraktas la kunlaboron de elektrokemio kun la uzado de sunenergio. Por ekzemplo servu la skemo laŭ kiu estas faritaj detalaj kalkuloj en Germana Federacia Respubliko. Suna energio tie hejtas nigrajn, per vitro kovritajn platojn ĝis 120·C. Elektra kurento estiĝas, pro la diferenco de temperaturoj inter tiuj platoj kaj la marakvo, per termoelementoj, kaj ĝi uzatas por elektrolizi akvon. Generata hidrogeno estas kondukata al la konsumanto per tuboj. Kalkuloj montras, ke tiaspeca elektrokemia heliostacio, havanta la areon de 920 kvadratkilometroj en latitudo de Ĝibraltaro ebligus produkti elektroenergion sufiĉan por Federacia Germanio en nivelo de la 1965-a jaro. Tia instalaĵo kostus proksimume 3 miliardojn en germanaj markoj.

Similaj planoj povas ŝajni neseriozaj, tamen en landoj, ne havantaj rezervojn de natura hejtaĵo, konstante kreskas klopodoj krei sendependajn fontojn de energio. Signifo de elektrokemio en la monda energetiko sendube kreskos.

Esperantigis Johannes Palu, Tallinn, USSR


Fonto: revuo "Homo kaj Kosmo", n-ro 1976/1-1, p. 7-8.

Kunlaborintoj: Dorogi Gáborné Viktória, Mészáros István
STEB: http://www.eventoj.hu