Il manganese è noto per la produzione di lattine di soda in acciaio inossidabile e alluminio. Ora, i ricercatori affermano che il metallo potrebbe far avanzare una delle fonti più promettenti di energia rinnovabile:le celle a combustibile a idrogeno.

In uno studio pubblicato oggi (29 ottobre, 2018) sulla rivista Catalisi della natura , un gruppo di ricerca guidato dall'Università di Buffalo riferisce sui catalizzatori realizzati con il metallo ampiamente disponibile e poco costoso.

Il progresso potrebbe alla fine aiutare a risolvere il problema più frustrante delle celle a combustibile a idrogeno:vale a dire, non sono convenienti perché la maggior parte dei catalizzatori sono realizzati con platino, che è sia raro che costoso.

"Non siamo stati in grado di far progredire un'economia dell'idrogeno su larga scala a causa di questo problema che coinvolge i catalizzatori. Ma il manganese è uno degli elementi più comuni nella crosta terrestre ed è ampiamente distribuito in tutto il pianeta. Potrebbe finalmente affrontare questo problema, " dice l'autore principale Gang Wu, dottorato di ricerca, professore associato di ingegneria chimica e biologica presso la School of Engineering and Applied Sciences di UB.

Altri autori provengono dall'Oak Ridge National Laboratory, Laboratorio nazionale di Brookhaven, Laboratorio Nazionale Argonne, Università statale dell'Oregon, Università di Pittsburgh, Università della Carolina del Sud, Giner Inc. e Harbin Institute of Technology.

Da più di un decennio, Wu ha cercato catalizzatori alternativi per le celle a combustibile a idrogeno. Ha riportato progressi nei catalizzatori a base di ferro e cobalto; però, ognuno si consuma nel tempo, limitandone l'utilità, lui dice.

Nei lavori precedenti, Wu ha scoperto che l'aggiunta di azoto al manganese provoca cambiamenti interni al metallo che lo rendono un elemento più stabile. Negli esperimenti riportati nello studio, ha ideato un metodo in due fasi relativamente semplice per aggiungere carbonio e una forma di azoto chiamata tetraazoto al manganese.

Il risultato è stato un catalizzatore paragonabile nella sua capacità di scindere l'acqua, la reazione necessaria per produrre idrogeno, come platino e altre alternative a base di metallo. Ma ancora più importante, la stabilità del catalizzatore lo rende potenzialmente idoneo per celle a combustibile a idrogeno. Ciò potrebbe portare a un'adozione su larga scala della tecnologia negli autobus, automobili e altri mezzi di trasporto, così come generatori di backup e altre fonti di energia.

Wu prevede di continuare la ricerca, concentrandosi sul miglioramento della microstruttura del carbonio del catalizzatore e del metodo in cui viene aggiunto l'azoto. L'obiettivo. il gol, lui dice, è quello di migliorare ulteriormente le prestazioni del catalizzatore nelle pratiche celle a combustibile a idrogeno.