Le celle a combustibile a idrogeno possono raggiungere una maggiore efficienza con una certa dose di caffeina Le celle a combustibile a idrogeno non sono le uniche a poter migliorare le prestazioni attraverso l'assunzione di caffeina.
Una nuova ricerca suggerisce che l’aggiunta di caffeina alle celle a combustibile a idrogeno può migliorare la loro efficienza e ridurre la domanda di platino negli elettrodi. Il platino è un metallo costoso e raro, quindi ridurne il fabbisogno può ridurre i costi complessivi.
I ricercatori giapponesi affermano che è possibile ottenere riduzioni significative dei costi riducendo la quantità di platino necessaria per produrre celle a combustibile a idrogeno ad alta-efficienza. In effetti, la domanda di metalli rari è una delle sfide per mantenere il costo dell’utilizzo dell’idrogeno entro un range accessibile.
I ricercatori affermano di aver scoperto che una chiave per ridurre la quantità necessaria di platino negli elettrodi è l'aggiunta di caffeina. Questi dispositivi diventano più efficienti e quindi più convenienti.
Lo studio mostra che l'attività catalitica del catodo della cella a combustibile diventa più efficace quando viene utilizzata una certa quantità di caffeina.
Per utilizzare l'idrogeno in uno di questi moduli, il gas subisce ossidazione all'anodo, producendo ioni idrogeno ed elettroni. Gli ioni si spostano verso il catodo, mentre gli elettroni viaggiano attraverso un circuito esterno, generando elettricità. Al catodo, gli ioni e gli elettroni si combinano con l'ossigeno, producendo acqua-solitamente sotto forma di vapore.
In altre parole, l’acqua ha un impatto sulle prestazioni delle celle a combustibile a idrogeno poiché reagisce con il platino, formando uno strato di idrossido di platino (PtOH) sull’elettrodo, che interferisce con la catalisi della reazione di riduzione dell’ossigeno (ORR) e riduce l’efficienza, dicono i ricercatori.
Pertanto, per mantenere l'efficienza del dispositivo è necessario un carico maggiore di platino (contenuto di platino più elevato). Poiché il prezzo attuale del platino è ben superiore a 925 dollari l’oncia (al momento in cui scrivo), l’utilizzo di più platino porta facilmente a un aumento vertiginoso dei costi di produzione del platino stesso.
Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che aggiungendo caffeina, l’attività ORR negli elettrodi di platino può essere aumentata di 11 volte, migliorando significativamente l’efficienza della reazione. Ciò può ridurre drasticamente la quantità di platino necessaria per reazioni efficaci e ridurre i costi di produzione.
