Jak wynika z dostępnych informacji, w najnowszym wydaniu takie ogniwa rozwiązują dwa dotychczasowe problemy, które można było uznawać za fundamentalne dla przyszłości całej technologii. Były nimi relatywnie wysokie koszty działania (wynikające z drogiej konstrukcji), a także negatywny wpływ na środowisko naturalne. Autorzy artykułu dostępnego w Journal of The Electrochemical Society przekonują, że udało im się uporać z tymi ograniczeniami.
Czytaj też: Światło słoneczne i 26 atomów wystarczy by produkować czyste paliwo
Największą zaletą związaną z wykorzystywaniem takich ogniw jest to, że spalanie wodoru prowadzi do powstawania pary wodnej, a nie gazów cieplarnianych pokroju metanu i dwutlenku węgla. Mimo to trudno jest mówić o potencjalne realnego stosowania tej technologii na szeroką skalę, jeśli inżynierowie nie rozwiążą podstawowych problemów. Taka okazja właśnie się nadarzyła, o czym mówią badacze związani z SINTEF.
W toku prowadzonych eksperymentów ich autorom udało się zmniejszyć zawartość platyny aż o 62,5% względem konwencjonalnie stosowanych ogniw paliwowych. Oznacza to niższe koszty produkcji oraz zmniejszony wpływ na środowisko naturalne ze względu na obniżone zapotrzebowanie na ten składnik, którego pozyskiwanie wiąże się z obciążeniami dla środowiska.
Cienkie ogniwa paliwowe od SINTEF cechują się zmniejszonymi gabarytami, a co za tym idzie – zredukowanymi kosztami działania
Sama platyna jest tak trudno dostępna, że stanowi bardzo drogi surowiec, zaliczany do grona krytycznych. Poza tym naukowcom udało się zmniejszyć wykorzystanie membran zawierających fluorowane polimery typu PFAS, których produkcja, degradacja i utylizacja mogą prowadzić do uwalniania szkodliwych związków. Te są problematyczne zarówno dla ludzkiego zdrowia, jak i środowiska naturalnego.
Zmniejszając grubość stosowanych membran o 33% inżynierowie przyczynili się więc do uzyskania kolejnych korzyści w tym zakresie. O ile zwykle stosowane membrany mają grubość 15 mikrometrów, tak tutaj mówimy o grubości na poziomie 10 mikrometrów. Dla porównania, przeciętna kartka papieru w formacie A4 jest dziesięciokrotnie grubsza.
Czytaj też: Amerykanie przesłali energię na 8 kilometrów. To zmieni przyszłość technologii
Membrana i katalizator to dwa kluczowe elementy przeważające o przydatności ogniwa paliwowego, więc postępy w odniesieniu do tych składników będą miały duże znaczenie w odniesieniu do przyszłości całej technologii. Wszystko po to, by mieć do dyspozycji narzędzie umożliwiające przekształcanie wodoru w energię elektryczną w maksymalnie wydajny i ekologiczny sposób.
O skali sukcesu najlepiej świadczy fakt, że membrana i katalizator odpowiadają za około 40% kosztów produkcji takich ogniw. W ostatecznym rozrachunku możliwe jest obniżenie kosztów membrany o 20%, a zawartości wspomnianego PFAS – o 33%. Co istotne, członkowie zespołu badawczego zidentyfikowali moment, w którym dalsza redukcja miałaby negatywny wpływ na przydatność ogniwa, dlatego możemy mówić o swego rodzaju złotym środku.