Nieuwe katalysator halveert platinaverbruik in de brandstofcel

Een nieuwe katalysator van het Spaanse IMDEA Materials Institute levert dezelfde prestaties in een brandstofcel, maar met 75 procent minder platina. Omdat platina veruit het duurste onderdeel is, verlaagt die besparing de productiekosten van waterstoftechnologie flink. De onderzoekers bereikten dat door de katalysator licht mechanisch samen te drukken, waardoor de atomaire structuur verandert en de zuurstofreductie bijna even efficiënt verloopt als bij zuiver platina.

Waarom platina de brandstofcel duur maakt

De brandstofcel wekt stroom op uit waterstof en zuurstof en vervult een rol in de energietransitie. Het traagste onderdeel is de zuurstofreductie, die water als restproduct oplevert. Om die reactie te versnellen leunt vrijwel elke brandstofcel op platina, dat hoge activiteit combineert met stabiliteit. Juist dat platina drijft de kosten op. Wie het metaal terugbrengt zonder rendementsverlies, maakt de brandstofcel betaalbaarder voor bredere toepassing.

Samendrukken verandert de atoomstructuur

Het team van IMDEA gebruikte een koper-platinalegering (Cu3Pt) op een vormvast nikkel-titaan substraat. Door de laag met minder dan 1 procent samen te drukken veranderde de elektronische structuur van de katalysator. In tests haalde de samengedrukte katalysator 855 millivolt bij een stroomdichtheid van 1 mA/cm2, vrijwel gelijk aan de 856 millivolt van zuiver platina in een zure omgeving. Het uitrekken van de legering met 0,80 procent liet de prestaties juist dalen. Het elektrochemische proces loste bovendien selectief koper op, waardoor een platinarijke laag van enkele nanometers ontstond. Die dunne laag verklaart waarom de brandstofcel efficiënt blijft met veel minder edelmetaal.

Van laboratorium naar industriële schaal

Voor de industrie telt vooral of de aanpak buiten het lab standhoudt. De onderzoekers waarschuwen dat het samendruk-effect stabiel moet blijven tijdens langdurig gebruik en dat productie op grote schaal betaalbaar moet zijn. Pas dan wordt de brandstofcel een reëel alternatief voor bestaande oplossingen. Toch past het resultaat in een bredere beweging, want de kloof in prijsniveau tussen groene waterstof en aardgas slinkt, en goedkopere katalysatoren maken de hele keten aantrekelijker. Meer achtergrond over hoe waterstof werkt en de rol ervan in de energietransitie staat bij de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland. Voor productieleiders betekent minder platina simpelweg een lagere kostprijs per brandstofcel.

Dit artikel delen op je eigen website? Geen probleem, dat mag. Meer informatie.


Logo IndustrieVandaag

Redactie

De redactie van IndustrieVandaag bestaat uit gespecialiseerde redacteuren met ervaring in de procesindustrie, productie-industrie en machinebouw met een focus op industriële automatisering. Artikelen worden samengesteld op basis van primaire bronnen zoals persinformatie, interviews met leveranciers en vakinhoudelijke documentatie.
Lees meer van: Redactie

Dossier - Uitgelicht

Digitale Nieuwsbrief

SCHRIJF JE IN VOOR ONZE WEKELIJKSE NIEUWSBRIEVEN EN BLIJF OP DE HOOGTE VAN ALLE INDUSTRIËLE EN TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN!

MAANDAG: EVENTS OVERZICHT
VRIJDAG: NIEUWS OVERZICHT

Door jouw inschrijving voor de nieuwsbrief, ga je akkoord met onze privacy voorwaarden.