Celulele de combustie cu hidrogen pot obține o eficiență mai mare cu o anumită doză de cofeină nu sunt singurele care pot îmbunătăți performanța prin consumul de cofeină.
Noile cercetări sugerează că adăugarea de cofeină la celulele de combustibil cu hidrogen poate îmbunătăți eficiența acestora și poate reduce cererea de platină în electrozi. Platina este un metal scump și rar, astfel încât reducerea necesarului său poate reduce costurile totale.
Cercetătorii japonezi afirmă că se pot obține reduceri semnificative de costuri atunci când cantitatea de platină necesară pentru producerea pilelor de combustibil cu hidrogen de înaltă eficiență este redusă. De fapt, cererea de metale rare este una dintre provocările în menținerea costului de utilizare a hidrogenului într-un interval accesibil.
Cercetătorii afirmă că au găsit o cheie pentru reducerea cantității necesare de platină în electrozi este prin adăugarea de cofeină. Aceste dispozitive devin mai eficiente și, prin urmare, mai accesibile.
Studiul arată că activitatea catalitică a catodului celulei de combustibil devine mai eficientă atunci când este utilizată o anumită cantitate de cofeină.
Pentru a utiliza hidrogenul într-unul dintre aceste module, gazul este supus oxidării la anod, producând ioni de hidrogen și electroni. Ionii se deplasează la catod, în timp ce electronii călătoresc printr-un circuit extern, generând electricitate. La catod, ionii și electronii se combină cu oxigenul, producând apă, de obicei sub formă de vapori.
Cu alte cuvinte, apa are un impact asupra performanței pilelor de combustie cu hidrogen, deoarece reacţionează cu platina, formând un strat de hidroxid de platină (PtOH) pe electrod, care interferează cu cataliza reacției de reducere a oxigenului (ORR) și reduce eficiența, spun cercetătorii.
Prin urmare, este necesară o încărcare mai mare de platină (conținut mai mare de platină) pentru a menține eficiența în interiorul dispozitivului. Deoarece prețul actual al platinei este cu mult peste 925 USD pe uncie (la momentul scrierii), utilizarea mai multă platină duce cu ușurință la creșterea vertiginoasă a costurilor de producție ale platinei în sine.
Cu toate acestea, cercetătorii au descoperit că prin adăugarea de cofeină, activitatea ORR în electrozii de platină poate fi crescută de 11 ori, sporind semnificativ eficiența reacției. Acest lucru poate reduce dramatic cantitatea de platină necesară pentru reacții eficiente și costurile de producție mai mici.
