L'avanzamento del catalizzatore potrebbe portare a celle a combustibile economiche

I ricercatori della Washington State University hanno sviluppato un nuovo modo di fare a basso costo, catalizzatore a singolo atomo per celle a combustibile: un progresso che potrebbe rendere più economica un'importante tecnologia energetica pulita.

Il loro lavoro è pubblicato in Materiali energetici avanzati rivista.

Le celle a combustibile a idrogeno sono fondamentali per l’economia dell’energia pulita poiché sono più di due volte più efficienti nel creare elettricità rispetto agli inquinanti motori a combustione. Il loro unico prodotto di scarto è l’acqua.

tuttavia, il prezzo elevato dei catalizzatori a base di platino utilizzati per la reazione chimica nelle celle a combustibile ne ostacola notevolmente la commercializzazione. Invece del raro platino, i ricercatori vorrebbero utilizzare metalli non preziosi, come ferro o cobalto. Ma le reazioni con questi metalli abbondantemente disponibili tendono a smettere di funzionare dopo poco tempo.

“I catalizzatori a basso costo con elevata attività e stabilità sono fondamentali per la commercializzazione delle celle a combustibile”. disse Qiurong Shi, ricercatore post-dottorato presso la Scuola di Ingegneria Meccanica e dei Materiali (MME) e un co-primo autore dell'articolo.

Recentemente, i ricercatori hanno sviluppato catalizzatori a singolo atomo che funzionano altrettanto bene in laboratorio quanto utilizzando metalli preziosi. I ricercatori sono stati in grado di migliorare la stabilità e l’attività dei metalli non preziosi lavorando con loro su scala nanometrica come catalizzatori a singolo atomo.

In questo nuovo lavoro, il gruppo di ricerca della WSU, guidato da Yuehe Lin, un professore MME, hanno utilizzato sali di ferro o cobalto e la piccola molecola glucosamina come precursori in un semplice processo ad alta temperatura per creare catalizzatori a singolo atomo. Il processo può ridurre significativamente il costo dei catalizzatori e potrebbe essere facilmente ampliato per la produzione.

I catalizzatori ferro-carbonio sviluppati erano più stabili dei catalizzatori commerciali al platino. Hanno anche mantenuto una buona attività e non sono stati contaminati, che è spesso un problema con i metalli comuni.

“Questo processo presenta molti vantaggi," Ha detto Chengzhou Zhu, un primo autore dell'articolo che ha sviluppato il processo ad alta temperatura. “Rende possibile la produzione su larga scala, e ci permette di aumentare il numero e potenziare la reattività dei siti attivi sul catalizzatore”.

fonte: news.wsu.edu, di Tina Hilding