Para peneliti telah mengembangkan sel bahan bakar hidrogen yang menggunakan besi sebagai pengganti platinum yang langka dan mahal, memungkinkan penggunaan teknologi yang lebih besar.
Sel bahan bakar hidrogen mengubah hidrogen menjadi listrik dengan uap air sebagai satu-satunya produk sampingan, menjadikannya alternatif ramah lingkungan yang menarik untuk daya portabel, terutama untuk kendaraan.
Namun, penggunaannya secara luas sebagian terhambat oleh biaya salah satu komponen utama. Untuk memfasilitasi reaksi yang menghasilkan listrik, sel bahan bakar mengandalkan katalis yang terbuat dari platinum, yang mahal dan langka.
Sekarang, tim Eropa yang dipimpin oleh peneliti Imperial College London telah menciptakan katalis yang hanya menggunakan besi, karbon, dan nitrogen—bahan yang murah dan mudah didapat—dan menunjukkan bahwa katalis tersebut dapat digunakan untuk mengoperasikan sel bahan bakar dengan daya tinggi.
Peneliti utama Profesor Anthony Kucernak, dari Departemen Kimia di Imperial, mengatakan, “Saat ini, sekitar 60% dari biaya sel bahan bakar tunggal adalah platinum untuk katalis. Untuk menjadikan sel bahan bakar sebagai alternatif nyata yang layak untuk kendaraan bertenaga bahan bakar fosil, misalnya, kita perlu menurunkan biaya itu.
TERKAIT: Ilmuwan Kembangkan Metode Terobosan untuk Mendaur Ulang Plastik Industri pada Suhu Kamar dalam 20 Menit
“Desain katalis kami yang lebih murah harus membuat ini menjadi kenyataan, dan memungkinkan penyebaran sistem energi terbarukan secara signifikan yang menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar, yang pada akhirnya mengurangi emisi gas rumah kaca dan menempatkan dunia pada jalur menuju emisi nol bersih.”
Sebuah dorongan zat besi
Inovasi tim adalah untuk menghasilkan katalis di mana semua besi tersebar sebagai atom tunggal dalam matriks karbon yang menghantarkan listrik. Besi atom tunggal memiliki sifat kimia yang berbeda dari besi curah, di mana semua atom dikelompokkan bersama, membuatnya lebih reaktif.
Sifat-sifat ini berarti besi meningkatkan reaksi yang dibutuhkan dalam sel bahan bakar, bertindak sebagai pengganti yang baik untuk platinum. Dalam tes laboratorium, tim menunjukkan bahwa katalis besi atom tunggal memiliki kinerja yang mendekati katalis berbasis platinum dalam sistem sel bahan bakar nyata.
LAGI: Panel Surya Dibangun Dari Limbah Tanaman Dapat Menghasilkan Energi Tanpa Cahaya Langsung
Selain menghasilkan katalis yang lebih murah untuk sel bahan bakar, metode yang dikembangkan tim dapat diadaptasi untuk katalis lain untuk proses lain, seperti reaksi kimia menggunakan oksigen atmosfer sebagai reaktan, bukan oksidan kimia yang mahal, dan dalam pengolahan air limbah. menggunakan udara untuk menghilangkan kontaminan berbahaya.
Metode sintetis yang unik
Penulis pertama Dr Asad Mehmood, dari Departemen Kimia di Imperial, mengatakan, “Kami telah mengembangkan pendekatan baru untuk membuat berbagai katalis ‘atom tunggal’ yang menawarkan kesempatan untuk memungkinkan berbagai proses kimia dan elektrokimia baru.
TERKAIT: Peneliti Membuat ‘Lompatan Raksasa’ untuk Menghasilkan Hidrogen Terbarukan yang Terjangkau
“Secara khusus, kami menggunakan metode sintetis unik, yang disebut transmetalasi, untuk menghindari pembentukan gugus besi selama sintesis. Proses ini seharusnya bermanfaat bagi ilmuwan lain yang ingin menyiapkan jenis katalis serupa.”
Tim, yang hasilnya dipublikasikan Katalisis Alam, berkolaborasi dengan produsen katalis sel bahan bakar Inggris Johnson Matthey untuk menguji katalis dalam sistem yang sesuai dan berharap untuk meningkatkan katalis baru mereka sehingga dapat digunakan dalam sel bahan bakar komersial.
Sementara itu, mereka bekerja untuk meningkatkan stabilitas katalis, sehingga cocok dengan platinum dalam hal ketahanan dan kinerja. Itu memang perkembangan yang menarik.
Sumber: Imperial College London
GREEN UP Umpan Berita Dengan Kabar Baik…
Posted By : nomor yang akan keluar malam ini hongkong
