Een nieuwe studie van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft onthuld hoe goedkope brandstofcelkatalysatoren precies werken. Deze doorbraak zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van efficiëntere en betaalbare brandstofcellen, wat een grote impact zou kunnen hebben op de transportsector.

Brandstofcellen zijn apparaten die chemische energie omzetten in elektrische energie. Ze worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder auto's, vrachtwagens en bussen. Brandstofcellen zijn momenteel echter duur in de productie, onder meer vanwege de hoge kosten van de gebruikte katalysatoren.

Uit het onderzoek uit Berkeley bleek dat goedkope brandstofcelkatalysatoren werken door een ander mechanisme te gebruiken dan traditionele katalysatoren. Traditionele katalysatoren gebruiken een proces dat 'adsorptie' wordt genoemd, waarbij de reactanten worden geadsorbeerd op het oppervlak van de katalysator voordat ze reageren. Goedkope katalysatoren gebruiken echter een proces dat 'dissociatie' wordt genoemd, waarbij de reactanten worden gedissocieerd in individuele atomen voordat ze reageren.

Dit verschil in mechanisme maakt het mogelijk dat goedkope katalysatoren efficiënter en betaalbaarder zijn dan traditionele katalysatoren. Als gevolg hiervan zou de ontwikkeling van goedkope brandstofcelkatalysatoren kunnen leiden tot de ontwikkeling van efficiëntere en betaalbare brandstofcellen, wat een grote impact zou kunnen hebben op de transportsector.

Het onderzoek

Het onderzoek uit Berkeley werd geleid door professor Peidong Yang. Yang en zijn team gebruikten verschillende technieken om het mechanisme van goedkope brandstofcelkatalysatoren te bestuderen. Deze technieken omvatten:

* Röntgenabsorptiespectroscopie (XAS) :XAS is een techniek die gebruikt kan worden om de elektronische structuur van materialen te bestuderen. Yang en zijn team gebruikten XAS om de elektronische structuur van goedkope brandstofcelkatalysatoren te bestuderen.

* Scanning-elektronenmicroscopie (SEM) :SEM is een techniek die gebruikt kan worden om de oppervlaktemorfologie van materialen te bestuderen. Yang en zijn team gebruikten SEM om de oppervlaktemorfologie van goedkope brandstofcelkatalysatoren te bestuderen.

* Transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) :TEM is een techniek die gebruikt kan worden om de interne structuur van materialen te bestuderen. Yang en zijn team gebruikten TEM om de interne structuur van goedkope brandstofcelkatalysatoren te bestuderen.

De resultaten van het onderzoek toonden aan dat goedkope brandstofcelkatalysatoren werken door een ander mechanisme te gebruiken dan traditionele katalysatoren. Traditionele katalysatoren gebruiken een proces dat 'adsorptie' wordt genoemd, waarbij de reactanten worden geadsorbeerd op het oppervlak van de katalysator voordat ze reageren. Goedkope katalysatoren gebruiken echter een proces dat 'dissociatie' wordt genoemd, waarbij de reactanten worden gedissocieerd in individuele atomen voordat ze reageren.

De implicaties van het onderzoek

Het onderzoek uit Berkeley heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van brandstofcellen. De bevindingen van het onderzoek zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van efficiëntere en betaalbare brandstofcellen, wat een grote impact zou kunnen hebben op de transportsector.

Brandstofcellen zijn een veelbelovende technologie voor de toekomst van transport. Ze zijn schoon, efficiënt en stil. Brandstofcellen zijn momenteel echter duur in de productie, onder meer vanwege de hoge kosten van de gebruikte katalysatoren.

Het onderzoek uit Berkeley zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van meer betaalbare brandstofcellen. Dit zou brandstofcellen een meer haalbare optie voor transport maken, wat een grote impact op het milieu zou kunnen hebben.