Inicio > Prensa > Nuevo catalizador de hierro podría, ¡por fin! – Hacer que las celdas de combustible de hidrógeno sean asequibles: un estudio muestra que el catalizador de bajo costo puede ser una alternativa viable al platino, que ha obstaculizado la comercialización del combustible verde durante décadas porque es muy costoso
 |
Resumen:
Durante décadas, los científicos han estado buscando un catalizador que reduzca drásticamente el costo de fabricación de las celdas de combustible de hidrógeno.
Un nuevo catalizador de hierro podría… ¡por fin! – Hacer que las celdas de combustible de hidrógeno sean asequibles: un estudio muestra que el catalizador de bajo costo puede ser una alternativa viable al platino, que ha obstaculizado la comercialización del combustible verde durante décadas porque es muy costoso
Búfalo, Nueva York | Publicado el 8 de julio de 2022
Tal progreso podría conducir a una revolución de energía verde, con todo, desde computadoras portátiles hasta locomotoras que funcionan con un combustible cuyo único subproducto es el agua.
Una nueva investigación dirigida por la Universidad de Buffalo sugiere que los científicos se están acercando a ese objetivo.
En un estudio publicado el jueves (7 de julio) en Nature Energy, los científicos describen cómo se puede combinar el hierro con nitrógeno y carbono para producir un catalizador eficiente, duradero y económico: los tres objetivos clave identificados por el Departamento de Energía de EE. UU. ( DOE) tiene para la investigación de celdas de combustible.
«Han sido años de trabajo», dice el autor principal del estudio, Gang Wu, PhD, profesor de ingeniería química y biológica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB. «Creemos que este es un avance significativo que, en última instancia, ayudará a desbloquear el tremendo potencial de las celdas de combustible de hidrógeno».
La promesa de la pila de combustible
Las celdas de combustible funcionan como baterías, pero el DOE dice que no se quedan sin energía ni necesitan recargarse. Producen electricidad y calor siempre que haya combustible disponible, como el hidrógeno.
Durante mucho tiempo han irritado a científicos, ambientalistas y otros porque tienen emisiones más bajas o nulas en comparación con los motores de combustión interna. Y se pueden usar en una variedad de aplicaciones, proporcionando energía para vehículos, centrales eléctricas, edificios y otros sistemas.
Pero las celdas de combustible no se comercializan ampliamente porque, entre otras razones, requieren catalizadores costosos que aceleran reacciones importantes de las celdas de combustible.
Los mejores catalizadores eran una familia de seis metales preciosos, conocidos como los metales del grupo del platino. Si bien estos metales son eficientes y duraderos, son increíblemente caros porque son extremadamente raros. Por lo tanto, los científicos están buscando alternativas más baratas.
superar las barreras
Una de esas alternativas han sido los catalizadores a base de hierro. El hierro es atractivo porque es abundante y económico. Pero no le va tan bien como el platino, principalmente porque no es lo suficientemente resistente para soportar los ambientes altamente corrosivos y oxidativos que se encuentran en las celdas de combustible.
Para superar esta barrera, el equipo de investigación adjuntó cuatro átomos de nitrógeno al hierro. Luego, los investigadores incrustaron el material en varias capas de grafeno, «con un control atómico preciso de las estructuras químicas y geométricas locales», dice Wu.
La estructura resultante es un catalizador muy mejorado. Por ejemplo, el equipo de investigación informó sobre el catalizador:
Reconocido como el catalizador a base de hierro más eficiente producido hasta la fecha, superando el objetivo de 2025 del Departamento de Energía para la densidad de corriente eléctrica.
Logró una clasificación de durabilidad cercana a la de los catalizadores del grupo del platino.
Todo esto, dice Wu, apunta al potencial del catalizador a base de hierro para hacer que las celdas de combustible, especialmente las celdas de combustible de hidrógeno, sean mucho más asequibles para uso comercial. Los investigadores están planificando estudios de seguimiento para mejorar aún más el catalizador.
Además de la UB, el equipo de investigación en colaboración incluyó a miembros de las siguientes organizaciones: Laboratorio Nacional de Argonne; Universidad de Carnegie mellon; Giner Inc.; Universidad de Indiana-Universidad de Purdue Indianápolis; Laboratorio Nacional de Oak Ridge; La Universidad Estatal de Oregon; Universidad de Purdue; y la Universidad de Pittsburgh.
El estudio fue apoyado por el Departamento de Energía de EE. UU. y la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Wu y dos coautores presentaron solicitudes de patentes conjuntas a través de la Universidad de Buffalo y Giner Inc.
####
Para más información por favor haga click aquí
contactos:
charlotte hsu
Universidad de búfalo
Oficina: 716-645-4655
Cory Nealon,
Universidad de búfalo
716-645-4614
Derechos de autor © Universidad de Buffalo
Si tiene un comentario, por favor contáctenos.
Los editores de los comunicados de prensa, no 7th Wave, Inc. ni Nanotechnology Now, son los únicos responsables de la precisión del contenido.
Marcador:
Aprender:
noticias e informacion
Microláser monomodo basado en un solo microcable alimentado eléctricamente 8 de julio de 2022
Cristales ópticos no lineales en el ultravioleta profundo: desarrollo de conceptos y descubrimiento de materiales 8 de julio de 2022
Demostración óptica del umbral de tolerancia al error cuántico 8 de julio de 2022
Transporte fotoinducido y dinámica de grandes polarones en perovskitas híbridas de haluro de plomo orgánico-inorgánico con sondas de terahercios 8 de julio de 2022
futuros posibles
Los científicos detectan un ‘tren cuántico’ entre moléculas de agua vecinas: los electrones ultrarrápidos iluminan la red de enlaces de hidrógeno que le dan al agua sus extrañas propiedades vitales para muchos procesos químicos y biológicos 8 de julio de 2022
Investigadores dirigidos por Columbia Engineering construyen el nanocable molecular altamente conductivo más largo: el cable de una sola molécula de 2,6 nm de largo tiene propiedades casi metálicas y muestra un aumento inusual en la conductividad a medida que aumenta la longitud del cable; Su excelente conductividad promete grandes promesas el 8 de julio de 2022
Luisier gana SNSF Advanced Grant para desarrollar herramientas de simulación para dispositivos a nanoescala el 8 de julio de 2022
El sistema de localización de objetos inspirado en CEA Leti Barn Owl consume hasta «5 órdenes de magnitud» menos energía que la tecnología existente: Paper in Nature Communications describe un dispositivo informático neuromórfico con «prácticamente cero consumo de energía» cuando está inactivo gracias a M no volátil en chip 8 de julio de 2022
descubrimientos
Transporte fotoinducido y dinámica de grandes polarones en perovskitas híbridas de haluro de plomo orgánico-inorgánico con sondas de terahercios 8 de julio de 2022
Los científicos detectan un ‘tren cuántico’ entre moléculas de agua vecinas: los electrones ultrarrápidos iluminan la red de enlaces de hidrógeno que le dan al agua sus extrañas propiedades vitales para muchos procesos químicos y biológicos 8 de julio de 2022
Investigadores dirigidos por Columbia Engineering construyen el nanocable molecular altamente conductivo más largo: el cable de una sola molécula de 2,6 nm de largo tiene propiedades casi metálicas y muestra un aumento inusual en la conductividad a medida que aumenta la longitud del cable; Su excelente conductividad promete grandes promesas el 8 de julio de 2022
El sistema de localización de objetos inspirado en CEA Leti Barn Owl consume hasta «5 órdenes de magnitud» menos energía que la tecnología existente: Paper in Nature Communications describe un dispositivo informático neuromórfico con «prácticamente cero consumo de energía» cuando está inactivo gracias a M no volátil en chip 8 de julio de 2022
anuncios
Los científicos detectan un ‘tren cuántico’ entre moléculas de agua vecinas: los electrones ultrarrápidos iluminan la red de enlaces de hidrógeno que le dan al agua sus extrañas propiedades vitales para muchos procesos químicos y biológicos 8 de julio de 2022
Investigadores dirigidos por Columbia Engineering construyen el nanocable molecular altamente conductivo más largo: el cable de una sola molécula de 2,6 nm de largo tiene propiedades casi metálicas y muestra un aumento inusual en la conductividad a medida que aumenta la longitud del cable; Su excelente conductividad promete grandes promesas el 8 de julio de 2022
Luisier gana SNSF Advanced Grant para desarrollar herramientas de simulación para dispositivos a nanoescala el 8 de julio de 2022
El sistema de localización de objetos inspirado en CEA Leti Barn Owl consume hasta «5 órdenes de magnitud» menos energía que la tecnología existente: Paper in Nature Communications describe un dispositivo informático neuromórfico con «prácticamente cero consumo de energía» cuando está inactivo gracias a M no volátil en chip 8 de julio de 2022
Entrevistas/reseñas de libros/ensayos/informes/podcasts/revistas/libros blancos/pósteres
Demostración óptica del umbral de tolerancia al error cuántico 8 de julio de 2022
Transporte fotoinducido y dinámica de grandes polarones en perovskitas híbridas de haluro de plomo orgánico-inorgánico con sondas de terahercios 8 de julio de 2022
Investigadores dirigidos por Columbia Engineering construyen el nanocable molecular altamente conductivo más largo: el cable de una sola molécula de 2,6 nm de largo tiene propiedades casi metálicas y muestra un aumento inusual en la conductividad a medida que aumenta la longitud del cable; Su excelente conductividad promete grandes promesas el 8 de julio de 2022
El sistema de localización de objetos inspirado en CEA Leti Barn Owl consume hasta «5 órdenes de magnitud» menos energía que la tecnología existente: Paper in Nature Communications describe un dispositivo informático neuromórfico con «prácticamente cero consumo de energía» cuando está inactivo gracias a M no volátil en chip 8 de julio de 2022
energía
Las tecnologías aumentan el potencial para convertir el dióxido de carbono en productos útiles: los investigadores investigan el uso de catalizadores basados en estructuras organometálicas para la hidrogenación del dióxido de carbono, 1 de julio de 2022
¡Opte por el aumento de eficiencia de celdas solares de próxima generación que se encuentra en «Capacidad de absorción de luz»! 1 de julio de 2022
Resolviendo el problema del almacenamiento de energía solar con baterías recargables que pueden convertir y almacenar energía simultáneamente 24 de junio de 2022
Bio-Watersplitter recibe un impulso el 10 de junio de 2022
Automoción/Transporte
OCSiAl está expandiendo sus capacidades de producción de nanotubos de grafeno a Europa el 17 de junio de 2022
Un revestimiento anticorrosión «autocurativo» impulsado por la luz solar 27 de mayo de 2022
Las nanopartículas carroñeras podrían hacer realidad los vehículos impulsados por celdas de combustible el 1 de abril de 2022
El grafeno se mejora mediante el flasheo: el proceso Rice ajusta el dopaje de uno, dos o tres elementos para las aplicaciones del 31 de marzo de 2022
celdas de combustible
Desarrollo de un catalizador de un solo átomo de alta durabilidad utilizando un humidificador industrial: identificación del mecanismo operativo de un catalizador de un solo átomo a base de cobalto y desarrollo de un proceso de producción en masa. Uso para el desarrollo de catalizadores en varios campos, incluido el combustible 13 de mayo de 2022
Las nanopartículas carroñeras podrían hacer realidad los vehículos impulsados por celdas de combustible el 1 de abril de 2022
El grafeno se mejora mediante el flasheo: el proceso Rice ajusta el dopaje de uno, dos o tres elementos para las aplicaciones del 31 de marzo de 2022
Activación de oxígeno reticular en óxido de perovskita para optimizar el rendimiento de la celda de combustible 17 de diciembre de 2021
