Waterstofbrandstofcel met ijzer in plaats van zeldzaam, kostbaar platina

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

Nieuw NJI lid BBM Watersport te Vinkeveen

Het NJI bestuur heet Gijs van der Hoeven vann BBM Watersport te Vinkeveen van harte welkom als nieuw NJI lid. BBM is een éénmans-bedrijf en houdt...

Uniek emissievrij superzeiljacht in haven van Harlingen

Een opvallende verschijning in de haven van Harlingen: het 69 meter lange superzeiljacht Project Zero. Volgens de bouwers is dit het eerste...

Alumax Boats opent scheepswerf in Vietnam

Scheepsbouwer Alumax Boats uit Meppel heeft in de noordelijk Vietnamese provincie Bắc Ninh een buitenlandse vestiging geopend. De aluminium...

Neergestorte helikopter piloten met drone-boot gered

Een onbemande Amerikaanse Corsair-droneboot heeft voor het eerst met succes militair personeel uit zee gered. De reddingsactie vond plaats in de...

ZZP uurtarief onder € 38 wijst op schijnzelfstandigheid

De Eerste Kamer heeft op 16 juni in navolging van de Tweede Kamer ingestemd met het wetsvoorstel om een uurtarief van € 38 of lager te bestempelen...

Techniekroute helpt meer zij-instromers op weg naar de technologische industrie

Sinds 1 juli kunnen mensen die interesse hebben in een baan in de techniek terecht bij de nieuwe Techniekroute. Via techniekroute.nl en persoonlijke...

Deze boot is nog geen 10 meter lang, maar voelt als een drijvende villa

Tijdens de Salone Nautico van Venetië (27-31 mei, ca. 270 exposanten met 300 tentoongestelde boten, 30.000 bezoekers waarvan 60% Italianen) onthulde...

Werken tijdens hitte

Wanneer is het te warm om te werken? Bij welke temperatuur fysieke schade optreedt, hangt vooral af van de lichamelijke belasting in het werk, de...