I catalizzatori di nanoparticelle potrebbero avere un ruolo enorme da svolgere nelle celle a combustibile. © HowStuffWorks Non possiamo dire se ti sei seduto a morderti il labbro sulla domanda in questione, ma saremmo disposti a scommettere che hai avuto una domanda passeggera su quando i combustibili alternativi sarebbero più facilmente disponibili, o quando potresti ottenere un chilometraggio migliore durante il tuo tragitto giornaliero. Quindi esaminiamo le applicazioni pratiche di questa domanda.
Nanoparticelle sono unità di materia ultrafini che misurano non più di 100 nanometri di lunghezza, larghezza o altezza. Hanno un ruolo da svolgere nelle celle a combustibile e nella loro potenziale sostituzione dei motori a combustione. Celle a combustibile produrre elettricità attraverso una reazione chimica, e le nanoparticelle possono fungere da catalizzatori che facilitano tali reazioni.
Quindi possiamo andare tutti a casa ora, come che tutto ha perfettamente senso, Giusto? Non proprio.
Questi minuscoli bit sono particolarmente utili in applicazioni industriali come la produzione di carburante, che richiedono catalizzatori durevoli. Le nanoparticelle sono adatte perché hanno un rapporto superficie-volume relativamente grande, il che significa che le reazioni possono avvenire più velocemente (più superficie per reagire) [fonte:Birch]. E poiché sono così piccolissimi, non devi usare molto.
Una delle nanoparticelle più spesso impiegate come catalizzatore per le celle a combustibile è il platino. È un buon candidato perché funziona velocemente in una reazione e si pensa che sia abbastanza stabile [fonte:Bond]. Ma il platino è molto costoso su scala industriale, anche se ne stai usando solo nanoparticelle, e gradualmente si rompe. Gli scienziati della Brown University hanno recentemente scoperto che un catalizzatore di nanoparticelle di cobalto ha funzionato quasi come il platino, ma si è dimostrato molto più durevole.
Cosa significa per te? Bene, oltre ad essere costoso, il platino è un metallo prezioso perché non è abbondante. Un catalizzatore che utilizza nanoparticelle di qualcosa come il cobalto potrebbe rendere le celle a combustibile un'opzione molto più praticabile:il cobalto è facilmente disponibile e poco costoso. Quindi potrebbe aiutare a creare più celle a combustibile, che ridurrebbe la domanda di produzione di combustibili fossili.
Ma questa non è l'unica capacità delle nanoparticelle quando si tratta di produrre carburante. Anche le nanoparticelle di cerio hanno iniziato ad essere aggiunte a determinati combustibili per rendere più efficiente la combustione del carburante. L'elemento aiuta a ossidare il carbonio a una temperatura più bassa di quella di solito necessaria per i motori diesel; ciò significa che possono utilizzare meno carburante e si traduce in meno fuliggine [fonte:EPA].
Ma l'aggiunta di cerio potrebbe significare che stiamo solo aumentando un diverso tipo di inquinamento:l'inquinamento da cerio. Finora, ricercatori della Marshall University in West Virginia hanno dimostrato che le nanoparticelle di cerio possono viaggiare dai polmoni al fegato, producendo danni al fegato. Poiché questo cerio è in forma di nanoparticelle, ha il potenziale per entrare nei nostri polmoni molto più facilmente delle particelle più grandi come la fuliggine. Dopotutto, è solo circa 1/40, 000 volte più grande della larghezza di un capello umano [fonte:Marshall University].
Quindi, mentre le nanoparticelle possono cambiare la produzione di carburante in molti modi, dobbiamo assicurarci di non cambiarlo in peggio (o semplicemente scambiare un male con un altro).
Come qualcuno che non riflette sulla complessità delle nanoparticelle, Ammetterò a malincuore che probabilmente avrei dovuto. Questi minuscoli frammenti di materia vengono aggiunti in modo robusto non solo al carburante, ma anche al cibo e ai cosmetici. Non sappiamo ancora esattamente cosa fanno al corpo umano, ma probabilmente dovremmo scoprirlo prima o poi.
