Waterstofbrandstofcel met ijzer in plaats van zeldzaam, kostbaar platina

jul 5, 2022 | NJI nieuws

Onderzoekers van Imperial College London hebben een waterstofbrandstofcel ontwikkeld met ijzer in plaats van het zeldzame, kostbare platina.

De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Catalysis.

De katalysator gebruikt alleen ijzer, koolstof en stikstof en kan worden gebruikt om een ​​brandstofcel op hoog vermogen te laten werken.

Hoofdonderzoeker Anthony Kucernak: “Momenteel gaat ongeveer 60% van de kosten van elke brandstofcel naar het platina voor de katalysator. Om brandstofcellen echt levensvatbaar te maken voor bijvoorbeeld voertuigen, moeten we die kosten omlaag brengen.

“Ons goedkopere katalysatorontwerp moet dit mogelijk maken en de inzet mogelijk maken van aanzienlijk meer hernieuwbare energiesystemen die waterstof als brandstof gebruiken, waardoor uiteindelijk de uitstoot van broeikasgassen wordt verminderd en de wereld op weg wordt gezet naar een netto-nuluitstoot.”

Een ijzerboost

De innovatie van het team was om een ​​katalysator te produceren waarbij al het ijzer in de vorm van enkele atomen in een elektrisch geleidende koolstofmatrix was gedispergeerd. IJzer met één atoom heeft andere chemische eigenschappen dan bulkijzer, waarbij alle atomen bij elkaar zijn geclusterd, waardoor het reactiever wordt.

Door deze eigenschappen stimuleert het ijzer de reacties die nodig zijn in de brandstofcel en fungeert het als een goede vervanging voor platina. In laboratoriumtests toonde het team aan dat een ijzerkatalysator met één atoom de prestaties benadert van op platina gebaseerde katalysatoren in een echt brandstofcelsysteem.

De methode kan ook worden aangepast voor andere katalysatoren, zoals voor chemische reacties waarbij zuurstof uit de lucht wordt gebruikt als reactant in plaats van dure chemische oxidanten, en bij de behandeling van afvalwater, waarbij lucht kan dienen om schadelijke verontreinigingen te verwijderen.

Unieke synthetische methode

Eerste auteur Asad Mehmood: “We hebben een nieuwe aanpak ontwikkeld om een ​​reeks ‘single atom’-katalysatoren te maken die de mogelijkheid bieden om een ​​reeks nieuwe chemische en elektrochemische processen mogelijk te maken. In het bijzonder hebben we een unieke synthetische methode gebruikt, transmetallering genaamd, om de vorming van ijzerclusters tijdens de synthese te voorkomen. Dit proces zou gunstig moeten zijn voor andere wetenschappers die een vergelijkbaar type katalysator willen bereiden.”

Het team werkte samen met de Britse fabrikant van brandstofcelkatalysatoren Johnson Matthey om de katalysator in geschikte systemen te testen en hoopt hun nieuwe katalysator op te schalen zodat deze kan worden gebruikt in commerciële brandstofcellen. In de tussentijd werken ze aan het verbeteren van de stabiliteit van de katalysator, zodat deze zowel qua duurzaamheid als qua prestaties overeenkomt met platina.

Bron: www.engineersonline.nl

Werkgevers boven 25 medewerkers dreigen compensatie transitievergoeding te verliezen bij ontslag wegens langdurige ziekte

Werkgever straks fors duurder uit bij ontslag zieke werknemer Minister Mariëlle Paul (VVD) van SZW heeft afgelopen vrijdag een wetsvoorstel naar de...

Rondje maritieme sector voor Sneker scholieren

Op 12 november lieten we dankzij en samen met tal van partijen HAVO/VWO eindexamenleerlingen van diverse middelbare scholen uit Sneek kennismaken...

Nieuw NJI lid Vaarstroom B.V. te Nieuwkoop

NJI heet Mariska en Jody van Vaarstroom B.V. te Nieuwkoop hartelijk welkom als nieuw NJI lid. Jody en Mariska vormen een sterk duo. Jody is de...

Felicity Boats International B.V. te Franeker is geroyeerd!

Felicity Boats International BV te Franeker is wegens wanbetaling geroyeerd!!!!    

Nieuw NJI lid L. Oldenhage V.O.F. te Lisserbroek

Het NJI bestuur heet Leendert en Esther Oldenhage van harte welkom als nieuw lid van NJI. Oldenhage is een echt familiebedrijf en zij doen het...

Webinar 20 nov as. 10-12 uur over Verbetercheck Lasrook

Lasrook inademen schaadt de gezondheid. Gelukkig zijn er maatregelen om de risico’s te beheersen en de Arbeidsinspectie controleert of werknemers...

Watersportonderzoek 2024 gepubliceerd

Het door Waterrecreatie Nederland geïnitieerde Watersportonderzoek 2024 is een vervolg van het Watersportonderzoek 2021 en eerder in...

Terugblik NJI Werkbotenbeurs Hoorn

Het waren 3 geslaagde dagen (15 - 17 oktober) op de tweede Workboat Show gevuld met inspirerende gesprekken, innovatieve oplossingen en waardevolle...