Il cobalto potrebbe salvare le auto a idrogeno. Il platino è troppo raro e costoso

Perché le auto a idrogeno sono inaccettabili? Per due ragioni principali: le stazioni di rifornimento per questo gas non sono ancora molto frequentate, e in alcuni paesi non esistono affatto. Inoltre, le celle a combustibile richiedono l'uso del platino, elemento costoso e raro, che incide sul prezzo finale dei veicoli FCEV. Pertanto, gli scienziati stanno già lavorando per sostituire il platino con il cobalto.

Il cobalto potrebbe rendere popolari le auto a idrogeno

Sommario

• Il cobalto potrebbe rendere popolari le auto a idrogeno
  • La ricerca sul cobalto aiuta le celle a combustibile in generale

Il cobalto è un elemento con proprietà uniche. Viene utilizzato nella desolforazione del carburante nella raffinazione del petrolio greggio (sì, sì, Anche i veicoli a combustione hanno bisogno del cobalto per essere guidati.), è utilizzato anche nell'ingegneria elettrica - e in molti dispositivi alimentati a batteria - nei catodi delle celle agli ioni di litio. In futuro, questo potrebbe aiutare i veicoli a celle a combustibile a idrogeno (FCEV).

Come ha affermato il capo del team di ricerca e sviluppo della BMW, Klaus Fröhlich, all'inizio del 2020, le auto a idrogeno non si trovano da nessuna parte, perché le celle a combustibile sono 10 volte più costose di un motore elettrico. La maggior parte del costo (50 per cento del costo della cella) deriva dall'uso di elettrodi di platino, che fungono da catalizzatori nelle celle a combustibile, accelerando la reazione dell'idrogeno con l'ossigeno.

Scienziati del Pacific Northwest National Laboratory deciso di sostituire gli elettrodi di platino con cobaltoin cui gli atomi di metallo sono intervallati da atomi di azoto e carbonio. Una tale struttura, in cui il cobalto è contenuto in strutture organiche appositamente preparate, deve essere quattro volte più forte di una fatta di ferro (fonte). In definitiva, dovrebbe anche essere più economico del platino; in borsa il prezzo del cobalto è circa 1 volte inferiore al prezzo del platino.

La ricerca sul cobalto aiuta le celle a combustibile in generale

Si è scoperto che la reattività di un tale mezzo è migliore di quella di altri catalizzatori costruiti senza la presenza di platino o ferro. È stato anche possibile scoprire che il perossido di idrogeno (H2O2) generato durante l'ossidazione provoca la decomposizione e una diminuzione dell'efficienza del catalizzatore. Ciò ha permesso di proteggere gli elettrodi e aumentare la resistenza della struttura, che potrebbe prolungare la vita delle celle in futuro.

Vita attuale di una cella a combustibile a base di platino stimata in circa 6-8 mila ore con funzionamento non costante degli impianti, che dà fino a 333 giorni di funzionamento continuo o fino a 11 anni, soggetto ad attività per 2 ore al giorno... Le celle sono maggiormente colpite da carichi variabili e processi di attività associati alla mancanza di lavoro, motivo per cui alcuni esperti affermano esplicitamente che non dovrebbero essere utilizzate nelle auto.

Aggiornamento 2020/12/31, guarda. 16.06/XNUMX: La versione originale del testo menzionava "membrane di platino". Questo è un errore evidente. La superficie di almeno uno degli elettrodi è di platino. Questa foto mostra chiaramente lo strato di catalizzatore di platino situato sotto il diaframma. Ci scusiamo per la mancanza di concentrazione durante la modifica del testo.

Foto di apertura: illustrazione, cella a combustibile (c) Bosch / Powercell

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