Palladio-argento al posto del platino nelle celle a combustibile alcaline

Una combinazione palladio-argento potrebbe servire come alternativa a basso costo al platino nelle celle a combustibile alcaline, secondo i ricercatori di Yale. (André Taylor Yale)

In uno studio di recente pubblicazione, ingegneri hanno sintetizzato un catalizzatore di platino libero per l'uso in celle a combustibile alcaline, dimostrando che l'argento-palladio su multi-nanotubi di carbonio è quasi altrettanto efficace come il platino nelle basse temperature di funzionamento delle celle a combustione. I ricercatori della Yale University hanno compiuto un altro passo verso lo sviluppo a bassa temperatura, e quindi a basso costo delle celle a combustibile alcaline, che sono a batteria come i dispositivi che convertono l'ossigeno e l'idrogeno in elettricità e calore. La ricerca pubblicata sulla rivista Applied Catalysis B: ambientale, gli ingegneri  della Yale segnalano la sintetizzazione di un platino senza catalizzatore per l'uso nelle celle a combustibile alcaline sostituendolo con il palladio meno costoso del platino, in combinazione con l’argento. Il catalizzatore è la parte della cella a combustibile che rompe il combustibile (alcool o idrogeno, per esempio), mettendo in moto altre reazioni chimiche che finiscono per produrre elettricità e calore. Il platino è stato il catalizzatore preferito, ma la sua scarsità ha impedito l'uso diffuso delle celle a combustibile. I ricercatori di Yale hanno mostrato che una combinazione palladio-argento è efficace quasi quanto il platino,  per una valida - e meno costosa - alternativa. “Il costo elevato di platino e di altri metalli nobili è uno dei principali ostacoli– dice André D. Taylor,  il principale ricercatore- per la commercializzazione di celle a combustibile a bassa temperatura. "Quest’ architettura di catalizzatore potrebbe ridurre i costi utilizzando palladio solo nell’ossatura del catalizzatore. La tecnica dei ricercatori per rendere sottile il guscio del catalizzatore al palladio, chiamata spostamento galvanico, potrebbe essere utilizzato per la fabbricazione di nuovi materiali con proprietà idonee per un'ampia gamma di applicazioni, quali sensori, o materiali batteria. Il nuovo catalizzatore libero da platino ha un’unica struttura core-shell, il guscio sottile è di palladio, mentre il nucleo è d'argento. Questo consente una maggiore attività catalitica e maggiore tolleranza per le impurità rispetto ai normali catalizzatori a base di platino. Le particelle di argento ricoperto di palladio coprono la superficie della parete multipla di nanotubi in carbonio, promuovendo la riduzione dell'ossigeno sull’ossidazione dell'alcol, facilitando le reazioni chimiche desiderabili. I risultati della ricerca mostrano che l’argento-palladio su multi-nanotubi di carbonio è promettenti come il platino, senza catalizzatori catodici con proprietà desiderabili per la riduzione di ossigeno, nonché una migliore tolleranza al metanolo ed etanolo. La tolleranza all'alcol è importante a causa del crossover  di carburante nella pila a combustibile, che avviene per diffusione attraverso la membrana.

Eric Gershon, Yale Notizie