Platin çok mu pahalı? Yeni katalizör, yakıt hücresi maliyetini düşürür

Imperial College London, nadir ve pahalı platin yerine demirden yapılmış bir katalizör kullanan ve hidrojen yakıt hücrelerinin maliyetini azaltan bir hidrojen yakıt hücresi geliştirdi. Teknoloji, hidrojen yakıtlarının yaygın şekilde kullanılmasını sağlıyor ve nihayetinde, sera gazı emisyonlarını azaltarak dünyayı net sıfır emisyon yoluna sokacak.

Hidrojen yakıt hücreleri, tek yan ürünü su buharı olan hidrojeni elektriğe dönüştürür ve bu da onları özellikle otomotiv endüstrisi için çekici bir yeşil alternatif haline getirir. Bununla birlikte, yaygın kullanımları, kısmen ana bileşenlerden birinin maliyeti nedeniyle engellenmiştir. Yakıt hücreleri, elektrik üreten reaksiyonları kolaylaştırmak için pahalı ve az bulunan platinden yapılmış katalizörlere güvenir.

Imperial'in Kimya Bölümü'nden baş araştırmacı Profesör Anthony Kousenak şunları söyledi: "Şu anda, tek bir yakıt hücresinin maliyetinin yaklaşık yüzde 60'ı platin katalizörlerden geliyor. Yakıt hücrelerinin fosil yakıtlara gerçekten uygulanabilir bir alternatif olması için, maliyetler düşer."

Şimdi, Imperial College London'daki araştırmacılar tarafından yönetilen bir Avrupalı ​​ekip, ucuz ve kolayca bulunabilen bir malzeme olan yalnızca demir, karbon ve nitrojen kullanan bir katalizör yarattı ve bunun yakıtları yüksek güçte Pil çalıştırmak için kullanılabileceğini gösterdi. Bulguları Nature Catalysis dergisinde 25'inde yayınlandı.

Bu yeni katalizörde, tüm demir, tek atomlar şeklinde iletken bir karbon matrisinde dağıtılır. İçindeki tüm atomlar birlikte kümelenir ve bu onu daha reaktif hale getirir. Bu özellikler, demirin yakıt hücrelerinde ihtiyaç duyulan reaksiyonları kolaylaştırdığı ve platin için iyi bir ikame olduğu anlamına gelir. Laboratuvar testlerinde ekip, gerçek bir yakıt hücresi sisteminde, tek atomlu demir katalizörün performansının platin bazlı katalizörlerin performansına yaklaştığını gösterdi.

Ek olarak, ekip tarafından geliştirilen yöntem, reaktanlar olarak pahalı kimyasal oksidanlar yerine atmosferik oksijen kullanan kimyasal reaksiyonlar ve zararlı kirleticileri gidermek için hava kullanan atık su arıtma gibi yakıt hücrelerinin ötesindeki diğer uygulamalara da uygulanabilir.

Imperial'in Kimya Departmanından baş yazar Dr Assad Mahmood şunları söyledi: "Yeni bir kimya ve elektrokimya yelpazesi için temel oluşturan bir dizi "tek atomlu" katalizör oluşturmak için yeni bir yöntem geliştirdik. Bu süreç fırsatlar sunuyor. Spesifik olarak, sentez sırasında demir kümelerinin oluşumunu engelleyen 'transmetalasyon' adı verilen sentetik bir yöntem kullandık. Bu süreç, benzer katalizörleri faydalı hale getirmek isteyen diğer bilim adamlarına yardımcı olabilir."