Dagli scienziati del KAIST un nuovo modo di realizzare le membrane delle celle a combustibile con dispositivi su scala nanometrica. Si apre la strada del low cost
(Rinnovabili.it) – Riuscire a fabbricare celle a combustibile super efficienti ma che al tempo stesso siano economicamente vantaggiose da produrre, rimane una sfida aperta. Sfida a cui oggi vengono in aiuto i celebri mattoncini Lego. Sembra infatti ispirata ai uno dei più diffusi giochi dell’infanzia l’ultima ricerca sulle fuel cell condotta all’interno dei laboratori del KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology). Qui un team di scienziati ha messo a punto un nuovo processo per realizzare uno dei tipi più efficiente di fuel cell: quelle con membrana a scambio protonico (PEMFC – Proton Exchange Membrane Fuel Cell).
Rispetto gli altri dispositivi, le PEMFC presentano il vantaggio di essere leggere e la possibilità di funzionare a bassi valori di temperatura (50-100 °C) e pressione (0,3 MPa). Per produrre elettricità queste celle a combustibile possiedono due compartimenti chimici separati da una membrana elettrolitica permeabile al catalizzatore. La membrana è spesso basata su un polimero di acido perfluorosolfonico che, tuttavia, a causa del suo elevato costo, rende la tecnologia economicamente poco conveniente.
Ecco perché le ultimi ricerche di settore si sono concentrate su un altro materiale, più economico, a base di idrocarburi che di contro, però, indebolisce l’interfaccia membrana/elettrodi. E’ a questo punto che si inserisce il lavoro degli scienziati coreani: il team ha scelto di risolvere il problema con un approccio meccanico piuttosto che chimico, come invece ci si sarebbe aspettato.
In altre parole la squadra di scienziati ha sviluppato un nuovo sistema di fissaggio che lega i due materiali meccanicamente, esattamente come si incastrano fra loro i mattoncini Lego. Usando uno stampo in silicone e il calore sono stati creati due blocchi impilabili che si sono saldati una volta raffreddata l’unità. “Questo legame, fissato fisicamente, è quasi cinque volte più forte e più difficile da separare rispetto a quanto mai realizzato fin’ora”, spiegano gli scienziati. Il nuovo metodo di incastro sembra anche offrire un modo per legare molti tipi di membrane a base di idrocarburi che, fino ad ora, presentavano problemi.
