Az olcsó hidrogén üzemanyag kulcsa: új áttörés a laborban

Japán kutatók a Kjúsúi Egyetemen (Kyushu University) forradalmi újítást értek el: üzemanyagcelláik már 300°C-on, vagyis kevesebb mint fele akkora hőmérsékleten működnek, mint eddig (700-800°C). Eddig a szilárd oxid üzemanyagcellák (SOFC) hatékonyak és tartósak voltak, de drága, hőálló anyagokat igényeltek a magas üzemi hőmérséklet miatt. Az új fejlesztés ezt a költséget radikálisan csökkentheti, olcsóbbá téve a hidrogénalapú energiát.

Szupergyors „ScO6 sztráda” a protonoknak

A csapat teljesen újratervezte az üzemanyagcella elektrolitját, vagyis azt a kerámia réteget, amely a protonokat (hidrogénionokat) szállítja az áramfejlesztéshez. Eddig a vegyi adalékok többsége ugyan növelte a protonok számát, de közben eltömítette a kristályszerkezetet, amitől lassult a mozgásuk és romlott a teljesítmény. A kjúsúi mérnökök azonban két vegyületet, bárium-sztannátot és bárium-titanátot ötvöztek skandiummal, így létrehozva a „ScO6 sztrádát” a kristály belsejében. Ez a széles és rugalmas út lehetővé teszi a protonok gyors áramlását, elkerülve a megszokott csapdákat.

Az eredmény: az olcsó, hatékony hidrogéncella közelebb, mint valaha

Az új anyag már 300°C-on 0,01 S/cm protonvezetőképességet mutat, ami vetekszik a jelenleg 700°C felett működő elektrolitokéval. Ez az áttörés a gyakorlatban jelentősen csökkentheti a hidrogénalapú energia előállításának költségeit, így a megújuló energia és az elektromos hajtás még több ember számára válhat elérhetővé.

2025, adrienne, science.slashdot.org alapján

Share on Social Media