Le celle a combustibile saranno più efficienti ed economiche. A prometterlo è un’équipe di ricercatori americani della Rice University di Houston, in Texas. Gli scienziati guidati da Pulickel Ajayan e James Tour hanno creato un aerogel privo di metalli impiegando nanoparticelle di grafene. I ricercatori hanno poi testato le proprietà chimiche dell’aerogel, aggiungendo boro e azoto in concentrazioni diverse per scoprire con quali valori si ottenevano le performance migliori.

L’aerogel tridimensionale messo a punto dagli scienziati, potenziato grazie all’aggiunta di boro e azoto, si è rivelato un valido sostituto dei catalizzatori a base di platino usati comunemente nelle celle a combustibile e ben più costosi.

Dai test condotti dai ricercatori americani è emerso che l’aerogel ottiene migliori performance con una percentuale del 10% di azoto e boro. Grazie a questi due elementi l’efficienza del catalizzatore nel processo di ossidoriduzione, impiegato per produrre metano, aumenta.

I ricercatori hanno inoltre scoperto che il potenziale maggiore del grafene, per l’impiego come catalizzatore, non risiede nella superficie centrale piatta, ma lungo i bordi.

È in questa zona che tendono a concentrarsi e a interagire le molecole. Per sfruttare al massimo le proprietà del grafene gli scienziati hanno decompresso i nanotubi di carbonio sotto forma di piccoli nastri, decorandone poi i bordi con molecole di boro e di azoto.

Il nuovo materiale creato presenta numerosi siti attivi lungo i margini in cui avviene l’ossidoriduzione. Grazie al nuovo catalizzatore le celle a combustibile potranno trasformare l’idrogeno o il metano in energia elettrica in modo più efficiente ed economico. L’aerogel tridimensionale andrà a sostituire il platino, un catalizzatore molto efficiente, ma piuttosto costoso che fa lievitare i costi delle fuel cell.

I ricercatori spiegano che i nanotubi di carbonio a base di grafene, boro e azoto sono molto promettenti e potrebbero rappresentare una svolta per la tecnologia fuel cell.

La struttura porosa consente ai reagenti di permeare facilmente nella cella, aumentandone la resa energetica. Inoltre, dopo ben 5 mila cicli la fuel cell non è andata incontro a fenomeni di degradazione. Altri materiali invece non impedivano al metanolo di penetrare nell’elettrolita polimerico e di ridurne le performance.

3 marzo 2015
In questa pagina si parla di:
Fonte:
Immagini:
Lascia un commento