Spre deosebire de starurile de rap pline de culoare care picură cu lanțuri de platină, designerii de celule de combustie încearcă să scadă cu metalul prețios. Cercetătorii au venit acum cu o nouă modalitate de a se descurca cu mai puțină platină și de a obține performanțe și mai bune de la celulele de combustibil. Constatarea, care apare online pe 14 mai în Ştiinţăpoate oferi o reducere de preț atât de necesară pentru tehnologia cu celule de combustibil curate și eficiente.
Pilele de combustie generează energie prin reacții chimice dintre hidrogen și oxigen, emițând doar apă ca deșeu. Dar costul ridicat al materialelor necesare pentru ca aceste reacții să aibă loc – în special, platina – a împiedicat tehnologia celulelor de combustie să devină răspândită. „Problema majoră este că rezervele și depunerile de pe Pământ sunt foarte mici”, spune coautorul studiului Younan Xia, de la Universitatea Washington din St. Louis.
Alte metale, cum ar fi plumbul și oțelul inoxidabil, au fost încercate ca înlocuitori pentru materialul care promovează reacția, numit catalizator, dar nu funcționează la fel de bine. „Până acum, nu este nicio îndoială. Platina este cea mai bună din punct de vedere al performanței”, spune Xia.
Titluri Știri științifice, în căsuța dvs. de e-mail
Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța dvs. de e-mail în fiecare joi.
multumim pentru inregistrare!
A apărut o problemă la înregistrarea dvs.
Xia și colegii săi au încercat să creeze un catalizator alternativ combinând platina și paladiul, un alt metal (încă prețios, dar nu la fel de rar ca platina). Cercetătorii au folosit o tehnică numită „creștere cu semințe”, în care au făcut mai întâi o bază din molecule de paladiu, care au servit drept „semințe” pentru platină. Apoi, cercetătorii au încălzit materialul la aproximativ temperatura de fierbere și au adăugat o formă timpurie de platină, împreună cu vitamina C. Reacția dintre vitamina C și precursorul de platină a făcut depunerea de platină într-un model care arăta ca niște degete mici care se desprind de pe un mare. minge de paladiu.
Suprafața mare a acestei formațiuni face din noul material un catalizator extrem de eficient, utilizând în același timp mai puțină platină, spune Xia. Echipa raportează că pentru fiecare moleculă convertită pe secundă de catalizatorul utilizat în mod obișnuit, disponibil comercial, două molecule sunt convertite de noul material, dublând activitatea. În plus, nivelurile de activitate ale noului catalizator aproape îndeplinesc țintele de performanță pentru catalizatorii cu celule de combustibil stabilite de Departamentul de Energie, o performanță inginerească.
„În general, aceasta este o nouă dezvoltare interesantă în sinteza controlată a nanostructurilor unice… pentru aplicații pentru celulele de combustie”, spune chimistul Shouheng Sun de la Universitatea Brown din Providence, RI.
Durabilitatea, pe lângă cost, a fost mult timp o problemă pentru utilizarea pe scară largă a celulelor de combustie, iar noul material durează doar puțin mai mult decât catalizatorul disponibil comercial, notează Sun. Cercetătorii intenționează să-și îmbunătățească noul material cu un agent stabilizator din aur, care este mai ieftin decât platina. „Autorii și-au dat seama în mod clar de problemă”, spune Sun. „Dacă acest lucru va funcționa sau nu, așteaptă să fie văzut.”