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

Nieuwe aangescherpte regels miv 9-4-’26 voor werken met lood en diisocyanaten

Nieuwe aangescherpte regels voor werken met lood en diisocyanaten: dit betekent het voor jachtwerven Intro Per 9 april 2026 gelden er strengere...

EU commissie publiceert nieuwe versie van de toepassingsgids van de Richtlijn pleziervaartuigen, Major Craft Conversion nauwer gedefinieerd

De EU-Commissie heeft de bijgewerkte toepassingsgids voor de EU Richtlijn pleziervaartuigen (3e editie) gepubliceerd, waarin alle recente...

Meldplicht voor verloren containers

De internationale maritieme organisatie IMO heeft onlangs nieuwe regels ingevoerd die het verplicht maken om containers die overboord zijn geslagen...

Hiswatewater sluit zich aan bij internationale bootshow federatie IFBSO

Hiswa te Water, de grootste waterbootshow in Noord-Europa, is toegetreden tot de International Federation of Boat Show Organisers (IFBSO) als...

Nehallenia; De wordingsgeschiedenis van een buitengewoon zeilschip

Tijdens de laatste Hiswatewater lag aan de botenboulevard tussen andere grote jachten een bijzondere blikvanger die menige liefhebber van klassieke...

Nieuw NJI-lid Lankhorst-Taselaar te Heerenveen

Het NJI bestuur heet Corné le Clercq van Lankhorts-Taselaar van harte welkom als nieuw NJI lid. Lankhorst Taselaar is een internationale groothandel...

Per 1-4-’26 verlaagde maximale vaarsnelheid in Rotterdam

De al eerder aangekondigde snelheidsbeperkingen voor schepen in het gebied rond de Erasmusbrug in Rotterdam gaan op 1 april in.  In de...

Benetau group rekent na forse terugloop op marktherstel

Groupe Beneteau kondigde begin februari een aanzienlijke ommekeer in de tweede helft van 2025 aan en bevestigde een terugkeer naar groei in 2026,...