Teoricamente l’efficienza delle pile a combustibile a membrana polimerica (PEM) può essere molto alta, tuttavia alcuni fenomeni, come l’aumento della temperatura e la diminuzione dell’umidità, pongono limiti pratici alla loro efficienza. Alcuni ricercatori della Duke University’s Pratt School of Engineering hanno sviluppato una membrana in grado di superare queste limitazioni, operando anche in condizioni di bassa umidità e teoricamente a temperature più elevate. “L’attuale membrana standard è un polimero che richiede un ambiente umido per funzionare in modo efficiente”, ha dichiarato Mark Wiesner, ingegnere civile alla Duke University ed autore del progetto. “Per superare il problema di perdita d’efficienza abbiamo sviluppato una membrana di ceramica fatta di nanoparticelle di ferro che funziona a tassi d’umidità molto inferiori. E poiché si tratta di ceramica, dovrebbe tollerare anche temperature più elevate”. “Se la prossima serie di test dimostrerà che questo tipo di fuel cell è in grado di funzionare bene alle alte temperature, riteniamo che potrebbe attirare gli investimenti necessari per portare questa tecnologia sul mercato” ha aggiunto Wiesner. Attualmente le PEM utilizzano come elettrolita una membrana polimerica solida a base di Nafion, in quanto di gran lunga più stabile delle tradizionali a polistirene solfonato. Tuttavia quando la temperatura aumenta, il polimero diventa instabile disidratandosi e portando pertanto ad una perdita di prestazioni. In aggiunta il Nafion è anche molto più costoso da produrre rispetto alla nuova membrana. La ricerca ha condotto anche ad altro risultato positivo. In generale piccole quantità di acqua di elevata purezza vengono create come sottoprodotto dalle reazioni chimiche che creano energia elettrica. “Allo stato attuale della tecnologia, l’acqua è utilizzata dal sistema per mantenere l’umidità all’interno della cella”, ha detto Wiesner. “Con queste membrane a scambio protonico che non vanno incontro a disidratazione, l’acqua può essere riutilizzata per altri scopi”.