Az eszköz a tiszta energia jövőjét formáló újabb mérföldkő lehet: nemcsak kiemelkedő hatékonyságot és tartósságot ígér, hanem alapjaiban változtathatja meg a tiszta energia technológiáit.
A platina-magnézium üzemanyagcella katalizátort a Daegu Gyeongbuk Tudományos és Technológiai Intézet (DGIST) kutatói alkották. A titka a platina és magnézium ötvözetéből készült nanorészecskékben rejlik, hiszen ezek egyedülálló kombinációja új szintre emeli a hidrogénelektromos üzemanyagcellák teljesítményét. Az üzemanyagcellák hidrogént és oxigént használnak fel elektromosság előállítására, és a platina, mint katalizátor használata felgyorsítja a reakciókat. Persze rendkívül drága fémről van szó, ami akadálya lehet a széleskörű elterjedésnek, de ezt a problémát sikerült áthidalni a magnézium hozzáadásával.
Az új ötvözet csökkenti a költségeket és növeli az üzemanyagcellák hatékonyságát, illetve élettartamát. Ez az újítás hosszú évek kutatómunkájának eredménye. A kutatók számára világossá vált, hogy a platina és az alkáliföldfémek ötvözetei hatalmas potenciállal rendelkeznek az üzemanyagcellák katalitikus aktivitásának és stabilitásának növelésében – írja a Nature-ben megjelent tanulmány.
A legnagyobb akadály eddig az volt, hogy az alkáliföldfémek – köztük a magnézium – rendkívül magas negatív redukciós potenciállal rendelkeznek, ami megnehezíti az ilyen anyagokat tartalmazó ötvözetek nanorészecske formában történő előállítását. Ezt a kihívást sikerült leküzdenie Jong-Sung Yu professzornak (főoldali képen középen) és kollégáinak: szisztematikus oldatfázisú megközelítéssel fejlesztették ki az új katalizátort. Az új technológia kulcsa az, hogy a platina és a magnézium közötti kapcsolat rendkívül erős, így az ötvözet nem bomlik le és jól őrzi az aktivitását – ezt a kutatástól független Texasi Egyetem elméleti vizsgálatai kimutatták, megerősítve, hogy a magnézium jelentős mértékben hozzájárul az ötvözet stabilitásához.
Az ezt követő gyakorlati tesztek során az új platina-magnézium ötvözet túlszárnyalta az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának 2025-re kitűzött teljesítménycéljait és bizonyította a technológia kiemelkedő hatékonyságát, valamint hosszútávú stabilitását.
„A legtöbb üzemanyagcella katalizátor tartóssággal és költségekkel kapcsolatos problémákkal küzd, de a platina-magnézium nanorészecskéink megoldást nyújtanak ezekre a kihívásokra, ötvözve a platina kiváló reakciósebességét a magnézium tartósságával és megfizethetőségével” – mondta Jong-Sung Yu.
Ez az áttörés nem csupán az üzemanyagcellák teljesítményének javításában jelent előrelépést, hanem új utakat nyit meg a platina-magnézium nanorészecskék más energiatechnológiákban, például hidrogéntermelésben és egyéb elektrokémiai reakciók során történő alkalmazása előtt is. A kutatók jelenleg az ötvözet összetételének finomításán és a gyártási folyamatok felskálázásán dolgoznak, hogy a fejlett anyagokat szélesebb körben is elérhetővé tegyék. A következő lépések közé tartozik az ötvözet további fejlesztése, a gyártási módszerek feltárása, valamint az iparral és a kormányzatokkal való együttműködés a technológia piacra vitelének érdekében.
Főoldali kép: DGIST
Normalizálódott a magyarországi villamosenergia-rendszer erőművi teljesítménye, ezért a MAVIR Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító Zrt. visszavonta a krízishelyzet besorolást.