De belofte van waterstof is schoon. Het is hernieuwbaar. Hij werkt op schonere energie dan een benzinetank. Maar er is een enorm, opvallend probleem dat een wijdverbreide adoptie in de weg staat. Kosten. Totdat het prijskaartje omlaag gaat, zullen brandstofcellen geen groot deel van de energiemix uitmaken. Periode.
Betreed de brandstofcel met polymeeruitwisselingsmembraan, of PEMFC. Dit is de technologie waarvan iedereen hoopt dat deze de volgende generatie emissievrije voertuigen zal aandrijven. De chemie werkt. De efficiëntie is er. Maar de rekening voor het bouwen ervan is wreed.
De materialenlijst is duur. Protonenuitwisselingsmembranen. Gasdiffusielagen. Bipolaire platen. En de grote: edelmetaalkatalysatoren. Deze componenten zijn goed voor ongeveer 70 procent van de totale kosten. Wanneer je de cijfers voor een PEMFC-systeem met een hoog volume berekent, komt het gemiddelde uit op $ 73 per kilowatt. Vergelijk dat eens met het gemiddelde van $ 35 per kilowatt voor een standaard benzinevoertuig. De brandstofcel is ruim het dubbele waard. Het is simpelweg niet concurrerend. Nog niet.
Daarom zoeken onderzoekers naar een manier om de materiaalkosten te verlagen. Ze hebben een goedkopere edelmetaalkatalysator nodig. Op dit moment is platina koning. En het is een van de duurste materialen op aarde. Het is zinvol om ergens anders te kijken.
Hier wordt het raar. Goud. Ja, dat gele metaal. Goud is doorgaans inert. Het reageert niet. Het wordt gebruikt in sieraden, niet in motoren. Maar onderzoekers hebben een maas in de wet ontdekt. Wanneer goud wordt gereduceerd tot deeltjes van slechts één nanometer groot, verandert de chemie ervan. Het wordt een even effectieve katalysator als platina.
Als fabrikanten platina kunnen ruilen voor gouden nanodeeltjes, kunnen de kosten van het PEMFC-productieproces aanzienlijk dalen. De wiskunde is lastig. De goudprijs stijgt. Zelfs als goud goedkoper blijkt te zijn dan platina, kan de uiteindelijke prijs nog steeds niet hoger zijn dan die van de verbrandingsmotor. Maar het is een startpunt. Een kans om dichter bij de gelijkheid te komen.
