Scienziati dell'Università del Surrey hanno prodotto elettrocatalizzatori non metallici per celle a combustibile che potrebbero aprire la strada alla produzione di generazione di energia rispettosa dell'ambiente.

In uno studio pubblicato su Journal of Power Sources , il team del Surrey ha lavorato con i colleghi della Queen Mary University di Londra per creare elettrocatalizzatori a basso costo a base di carbonio per celle a combustibile con membrana a scambio anionico. Il catalizzatore ha contribuito a raggiungere una densità di potenza di 703 watt per centimetro quadrato (mW cm ^-2 ) dalle celle a combustibile – questo rispetto a una prestazione di soli 50 mW cm ^-2 da precedenti studi in questo campo.

I catalizzatori sono stati realizzati utilizzando un materiale argilloso economico chiamato Halloysite come modello, urea come fonte di azoto e furfurale (una sostanza chimica organica che può essere prodotta dall'avena, crusca di frumento o segatura) come fonte di carbonio. Questo è stato quindi trasformato in una polvere nera fine e utilizzato come elettrocatalizzatore di carbonio drogato con azoto.

Il progetto è stato sostenuto dal SUPERGEN Hydrogen and Fuel Cell Hub dell'Engineering and Physical Sciences Research Council.

Le celle a combustibile sono attualmente utilizzate come tecnologia energetica a basse emissioni di carbonio per la generazione di elettricità nei trasporti e nelle applicazioni fisse, ma l'uso di catalizzatori a base di metalli preziosi, soprattutto platino, rende la tecnologia costosa e meno sostenibile.

Dottor Qiong Cai, Professore Associato presso l'Università del Surrey, ha dichiarato:"Siamo molto soddisfatti dei risultati dei nostri elettrocatalizzatori non metallici, che mostra cosa si può ottenere con materiali di carbonio così a basso costo. Abbiamo potuto raggiungere questo obiettivo solo tramite collaborazioni con la Prof.ssa Magdalena Titirici (Professor in Sustainable Materials Chemistry presso QMUL) che ha fornito consulenza sulla sintesi dei materiali, e il team del professor John Varcoe (professore di chimica dei materiali presso l'Università del Surrey) che ha fornito le membrane e ionomeri a scambio anionico ad alte prestazioni e ha supportato il test di questi materiali nelle celle a combustibile con membrana a scambio anionico.

"Crediamo che sia necessario lavorare di più, ma il nostro lavoro dimostra che i catalizzatori a basso costo possono fornire elevate prestazioni nelle celle a combustibile e possono aiutare a ridurre l'impatto dei cambiamenti climatici sul nostro pianeta".