Introduzione

Le membrane a conduzione protonica (PCM) sono un componente chiave di molte tecnologie verdi, come le celle a combustibile e gli elettrolizzatori. Questi dispositivi utilizzano l’idrogeno come combustibile pulito e i PCM vengono utilizzati per condurre i protoni tra gli elettrodi di idrogeno. Tuttavia, lo sviluppo di nuovi PCM più efficienti e durevoli è essenziale per il progresso di queste tecnologie.

Minerali atomicamente sottili

Minerali atomicamente sottili, come il grafene e il nitruro di boro esagonale (h-BN), si sono rivelati molto promettenti come PCM. Questi materiali sono costituiti da un singolo strato di atomi e hanno una serie di proprietà che li rendono ideali per questa applicazione.

* Alta conduttività protonica: I minerali atomicamente sottili hanno un'alta concentrazione di atomi di idrogeno, che consente loro di condurre i protoni in modo molto efficiente.

* Stabilità chimica: I minerali atomicamente sottili sono estremamente stabili chimicamente, il che significa che possono resistere alle dure condizioni delle celle a combustibile e degli elettrolizzatori.

* Resistenza meccanica: I minerali atomicamente sottili sono molto resistenti, il che consente loro di resistere alle sollecitazioni derivanti dall'utilizzo nelle celle a combustibile e negli elettrolizzatori.

Applicazioni

È stato dimostrato che i minerali atomicamente sottili sono PCM efficaci in numerose applicazioni, tra cui:

* Celle a combustibile: È stato dimostrato che le membrane minerali atomicamente sottili migliorano le prestazioni delle celle a combustibile aumentando la conduttività protonica e riducendo la resistenza della cella.

* Elettrolizzatori: È stato dimostrato che le membrane minerali atomicamente sottili migliorano le prestazioni degli elettrolizzatori aumentando il tasso di produzione di idrogeno e riducendo il consumo di energia.

* Depurazione dell'acqua: È stato dimostrato che le membrane minerali atomicamente sottili sono efficaci nel purificare l’acqua rimuovendo impurità come batteri e virus.

Conclusione

I minerali atomicamente sottili si sono rivelati molto promettenti come PCM per una serie di tecnologie verdi. Questi materiali hanno una serie di proprietà che li rendono ideali per questa applicazione e hanno dimostrato di essere efficaci in numerose applicazioni. Man mano che la ricerca in questo settore continua, si prevede che i minerali atomicamente sottili svolgeranno un ruolo sempre più importante nello sviluppo di nuove tecnologie verdi.