Dlaczego nanocząsteczki złota mogą wreszcie sprawić, że wodorowe ogniwa paliwowe będą przystępne cenowo

11

Wodór obiecuje być czysty. Jest odnawialny. Wykorzystuje czystszą energię niż zbiornik gazu. Istnieje jednak ogromny, rażący problem stojący na drodze do jego powszechnego przyjęcia. Cena. Dopóki ceny nie spadną, ogniwa paliwowe nie staną się znaczącą częścią miksu energetycznego. Kropka.

Na scenę wchodzi ogniwo paliwowe z membraną do wymiany protonów, w skrócie PEMFC. Jest to technologia, na którą wszyscy mają nadzieję, że będzie napędzać następną generację pojazdów o zerowej emisji. Chemia działa. Wydajność jest. Ale koszt stworzenia takiego elementu jest po prostu ogromny.

Lista materiałów drogowych. Membrany do wymiany protonów. Warstwy dystrybucji gazu. Płyty bipolarne. I najważniejsze z nich: katalizatory z metali szlachetnych. Elementy te stanowią około 70 procent całkowitego kosztu. Jeśli przeanalizujemy liczby dotyczące wysokowydajnego systemu PEMFC, średnia cena wyniesie 73 dolary za kilowat. Porównaj to ze średnią ceną 35 dolarów za kilowat standardowego pojazdu z silnikiem spalinowym. Ogniwo paliwowe kosztuje ponad dwukrotnie więcej. Po prostu nie jest konkurencyjny. Na razie.

Dlatego badacze szukają sposobów radykalnego obniżenia kosztów materiałów. Potrzebują tańszego katalizatora z metalu szlachetnego. Obecnie króluje platyna. A jest to jeden z najdroższych materiałów na Ziemi. Logiczne jest szukanie alternatyw.

Tutaj robi się ciekawie. Złoto. Tak, ten sam żółty metal. Złoto jest zwykle obojętne. Nie reaguje. Używa się go w biżuterii, a nie w silnikach. Naukowcy odkryli jednak lukę w przepisach. Kiedy złoto zostaje zredukowane do cząstek o wielkości zaledwie jednego nanometra, zmienia się jego skład chemiczny. Staje się równie skutecznym katalizatorem jak platyna.

Jeśli producenci będą mogli zastąpić platynę nanocząsteczkami złota, koszt procesu produkcji PEMFC mógłby zostać znacznie obniżony. Matematyka jest trudna. Ceny złota rosną. Nawet jeśli złoto okaże się tańsze od platyny, ostateczna cena i tak nie może przekroczyć kosztu silnika spalinowego. Ale to jest punkt wyjścia. Szansa na zbliżenie się do parytetu.