Le celle a combustibile funzionano decomponendo elettrochimicamente il carburante invece di bruciarlo, convertire l'energia direttamente in elettricità.
Alla ricerca di efficienza, celle a combustibile economicamente vantaggiose e commercialmente valide, gli scienziati dell'Energy Materials Center della Cornell University hanno scoperto una combinazione catalizzatore e catalizzatore-supporto che potrebbe rendere le celle a combustibile più stabili, senza conchiglie, poco costoso e più resistente all'avvelenamento da monossido di carbonio.
La ricerca, "Pt/Ti . altamente stabile e CO-tollerante 0,7 W 0,3 oh 2 Elettrocatalizzatore per celle a combustibile con membrana a scambio protonico, " ( Giornale della Società Chimica Americana , 12 luglio 2010) guidato da Hector D. Abruna, Cornell professore di Chimica e Biologia Chimica e direttore dell'Energy Materials Center a Cornell (emc2); Francis J. Di Salvo, Cornell professore di Chimica e Biologia Chimica; Deli Wang, ricercatore post dottorato; Chinmayee V. Subban, studente laureato; Hongsen Wang, ricerca associata; ed Eric Rus, studente laureato.
Le celle a combustibile a idrogeno offrono un'alternativa interessante alle auto a benzina:hanno il potenziale per alimentare i veicoli per lunghe distanze utilizzando l'idrogeno come carburante, mitigare la produzione di anidride carbonica ed emettere solo vapore acqueo.
Però, Le celle a combustibile richiedono generalmente idrogeno molto puro per funzionare. Ciò significa che i combustibili convenzionali devono essere privati del monossido di carbonio, un processo troppo costoso per rendere le celle a combustibile commercialmente redditizie.
Le celle a combustibile funzionano decomponendo elettrochimicamente il carburante invece di bruciarlo, convertire l'energia direttamente in elettricità.
Il problema è che platino e leghe platino/rutenio, che sono spesso usati come catalizzatori nelle celle a combustibile PEM (membrana a scambio protonico), sono costosi e facilmente resi inefficaci dall'esposizione anche a bassi livelli di monossido di carbonio.
Per creare un sistema catalizzatore in grado di tollerare più monossido di carbonio, Bruna, DiSalvo e colleghi hanno depositato nanoparticelle di platino su un materiale di supporto di ossido di titanio con aggiunta di tungsteno per aumentarne la conduttività elettrica.
La loro ricerca mostra che il nuovo materiale funziona con carburante che contiene fino al 2% di monossido di carbonio, un livello che è circa 2000 volte quello che tipicamente avvelena il platino puro. Anche, il materiale è più stabile e meno costoso del platino puro. Con il nuovo catalizzatore, ha detto Abruzzo, "puoi usare idrogeno molto meno pulito, e questo è più conveniente perché l'idrogeno derivato dal petrolio ha un contenuto molto alto di monossido di carbonio. Devi rimuovere il monossido di carbonio ed è molto costoso farlo".
I ricercatori si stanno ora preparando a mettere alla prova il catalizzatore in celle a combustibile reali. "Finora, le indicazioni sono molto buone, " ha detto Abruzzo.
In esperimenti preliminari che confrontavano le prestazioni del nuovo materiale con il platino puro, Ha aggiunto, la cella di platino è stata prontamente avvelenata dal monossido di carbonio e si è spenta presto. Abruña ha detto:"Ma il nostro correva ancora come un campione".
