(Phys.org) —Utilizzando il sincrotrone Canadian Light Source (CLS), i ricercatori hanno scoperto un modo per creare celle a combustibile più economiche dividendo il platino metallico normalmente costoso in nanoparticelle (o anche singoli atomi) da utilizzare in qualsiasi cosa, dalle automobili ai computer.

I risultati della ricerca, guidato da Xueliang (Andy) Sun e Tsun-Kong (T.K.) Sham della Western University, sono stati pubblicati di recente da Rapporti scientifici , La natura è in linea, accesso libero, pubblicazione multidisciplinare:"Catalisi a singolo atomo utilizzando Pt/grafene ottenuta attraverso la deposizione di strati atomici".

Dopo aver collaborato con i ricercatori della McMaster University, il sincrotrone CLS, e Ballard Power Systems Inc., Sun e Sham hanno sviluppato un metodo per utilizzare la deposizione di strati atomici (ALD). Questa tecnica di scienza della superficie viene utilizzata per depositare composti chimici, per creare catalizzatori a singolo atomo. Questo è un grande vantaggio per la battaglia a tre teste contro la domanda energetica globale, esaurimento delle riserve di combustibili fossili, e problemi di inquinamento ambientale.

"Platino, che è molto costoso, è spesso usato come catalizzatore ma solo gli atomi di superficie stanno facendo il lavoro, "dice Sole, Cattedra di ricerca canadese in nanomateriali per la conversione e lo stoccaggio dell'energia. "Il resto degli atomi, sotto la superficie, non hanno alcuna funzione di catalizzatore, quindi in pratica paghi il 100 percento del platino ma usi solo dal 10 al 20 percento."

"Disperdendo il platino, ognuno degli atomi aumenta l'efficienza, "dice Sham, Cattedra di ricerca canadese in materiali e radiazioni di sincrotrone. "Disperdere il platino fornisce anche molto più vantaggio per il nostro dollaro, che fa governo, industria e consumatori molto soddisfatti".

Sham afferma che la radiazione di sincrotrone e un microscopio elettronico a trasmissione ad altissima risoluzione svolgono un ruolo importante nel tracciare le proprietà chimiche del platino e le sue prestazioni, spiegando che la tecnica divide sostanzialmente il platino in parti il ​​più "piccole possibili", quindi la superficie può essere massimizzata.

Gli scienziati sono stati in grado di trovare questi risultati utilizzando la linea di luce Hard X-ray MicroAnalysis (HXMA) presso il CLS, una delle migliori strutture al mondo per la ricerca sulle celle a combustibile, afferma il Direttore di Scienze Industriali del CLS, Jeff Cutler.

"Fare progressi nella tecnologia delle celle a combustibile è un mandato estremamente importante per gli scienziati, " afferma Cutler. "Il sincrotrone CLS è una delle migliori strutture al mondo per condurre questo tipo di ricerca sui nanomateriali e Ballard Power Systems è una delle principali società di tecnologia delle celle a combustibile. Lavorando con questo partner industriale speriamo di fornire loro informazioni che saranno importanti per la produzione della prossima generazione di celle a combustibile".

Siyu sì, Principal Research Scientist presso Ballard Power Systems, pensa che la collaborazione sia stata la chiave per ottenere risultati di successo.

"Ballard Power Systems Inc. è un leader globale nella tecnologia delle celle a combustibile e, lavorando con i ricercatori della Canadian Light Source, Western University e McMaster University, siamo stati in grado di fare grandi progressi verso la produzione di catalizzatori per celle a combustibile più economici ed efficienti, " dice Ye. "Il platino è un materiale prezioso ma un grande catalizzatore. Utilizzando meno di questo materiale in un modo più efficiente, le celle a combustibile possono essere rese più convenienti, e quindi sostenere una commercializzazione diffusa".