Una parte considerevole degli sforzi per realizzare un mondo sostenibile è stata dedicata allo sviluppo di celle a combustibile a idrogeno in modo da poter realizzare un'economia dell'idrogeno. Le celle a combustibile hanno vantaggi distintivi:elevate efficienze di conversione energetica (fino al 70%) e un sottoprodotto pulito, acqua. Nell'ultimo decennio, celle a combustibile con membrana a scambio anionico (AEMFC), che convertono l'energia chimica in energia elettrica attraverso il trasporto di ioni caricati negativamente (anioni) attraverso una membrana, hanno ricevuto attenzione per il loro basso costo e la relativa compatibilità ambientale rispetto ad altri tipi di celle a combustibile. Ma mentre poco costoso, Gli AEMFC soffrono di diversi importanti inconvenienti come la bassa conduttività ionica, bassa stabilità chimica della membrana, e un tasso di prestazioni complessivamente inferiore rispetto ai suoi omologhi. Ora, in uno studio pubblicato su Journal of Materials Chemistry A , scienziati coreani segnalano una nuova membrana che è sia sottile che resistente, e si prende cura di questi inconvenienti.

Per sviluppare la loro membrana, gli scienziati hanno utilizzato un nuovo metodo:hanno legato chimicamente due polimeri disponibili in commercio, poli(, 6-dimetil-1, 4-fenilenossido) (PPO) e poli(stirene-b-(etilene-co-butilene)-b-stirene) (SEBS) senza utilizzare un agente reticolante. Professor Tae-Hyun Kim della Incheon National University, che ha condotto lo studio, spiega, "Uno studio precedente ha fatto un tentativo simile di fabbricare membrane a scambio anionico (AEM) reticolando PPO e SEBS con diammina come agente reticolante. Mentre gli AEM hanno mostrato un'eccellente stabilità meccanica, l'uso della diammina avrebbe potuto portare a reazioni diverse da quelle tra PPO e SEBS, che ha reso difficile controllare le proprietà della membrana risultante. Perciò, nel nostro studio, abbiamo reticolato PPO e SEBS senza alcun agente reticolante per garantire che solo PPO e SEBS reagissero tra loro." La strategia utilizzata dal team del Prof. Kim prevedeva anche l'aggiunta di un composto chiamato triazolo al PPO per aumentare la conduttività ionica della membrana.

Le membrane fabbricate con questo metodo erano sottili fino a 10 μm e avevano un'eccellente resistenza meccanica, stabilità chimica, e conduttività anche con un'umidità ambientale del 95%. Insieme, questi hanno conferito un'elevata prestazione complessiva alla membrana e alla corrispondente cella a combustibile su cui gli scienziati hanno testato la loro membrana. In caso di funzionamento a 60°C, questa cella a combustibile ha mostrato prestazioni stabili per 300 ore con una densità di potenza massima superiore a quella degli AEM commerciali esistenti e corrispondente a quelli all'avanguardia.

Entusiasta delle prospettive future di questo romanzo promettente AEM, Il prof. Kim dice, "Le membrane polimeriche elettrolitiche nel nostro studio possono essere applicate non solo alle celle a combustibile che generano energia, ma anche alla tecnologia dell'elettrolisi dell'acqua che produce idrogeno. Perciò, Credo che questa ricerca svolgerà un ruolo fondamentale nel rivitalizzare l'economia domestica dell'idrogeno".

Forse quel mondo pulito e verde che immaginiamo non è lontano!