© Unsplash
Wetenschappers geven brandstofcellen een boost met cafeïne
Wetenschappers uit Japan hebben ontdekt dat de efficiëntie van brandstofcellen verbeterd kan worden door cafeïne toe te voegen aan de elektrode. Dat kan ze goedkoper en effectiever maken.
Brandstofcellen zijn apparaten die direct chemische energie omzetten in elektriciteit zonder verbranding. Ze bestaan uit een anode en een kathode, gescheiden door een elektrolyt. Een waterstofbrandstofcel genereert elektriciteit door waterstof aan de anode en zuurstof aan de kathode te laten reageren via een elektrolytmembraan. Bij de anode splitst waterstof zich in protonen en elektronen, waarbij de elektronen door een extern circuit stromen en stroom produceren. De protonen migreren door het membraan naar de kathode, waar ze, samen met zuurstof en elektronen, water vormen als enig bijproduct.
Datzelfde water zorgt er echter voor dat de prestaties van de brandstofcel worden aangetast. Aan de kathode bevindt zich immers een laag platinum, dat gebruikt wordt om zuurstof te helpen omzetten in water. Het geproduceerde water reageert met het platinum, waardoor een laag platinumhydroxide ontstaat. Deze laag zorgt ervoor dat de reactie minder efficiënt wordt. Om dat te verhelpen, wordt een aanzienlijke hoeveelheid platinum gebruikt, wat brandstofcellen duurder maakt.
Goedkoper en efficiënter
In een nieuwe studie, die gepubliceerd werd in het vakblad Communications Chemistry, beschrijven wetenschappers uit Japan hun oplossing voor dit probleem. Door cafeïne toe te voegen aan de platinumlaag, wordt de reactie efficiënter. Daardoor wordt het mogelijk om brandstofcellen te produceren met minder platinum. Dat resulteert in brandstofcellen die beter werken, maar ook goedkoper zijn.