Las pilas de combustible de hidrógeno pueden lograr una mayor eficiencia con una determinada dosis de cafeína. Las cafeínas no son las únicas que pueden mejorar el rendimiento mediante la ingesta de cafeína.
Una nueva investigación sugiere que agregar cafeína a las pilas de combustible de hidrógeno puede mejorar su eficiencia y reducir la demanda de platino en los electrodos. El platino es un metal caro y raro, por lo que reducir su necesidad puede reducir los costos generales.
Investigadores japoneses afirman que se pueden lograr importantes reducciones de costes cuando se reduce la cantidad de platino necesaria para producir pilas de combustible de hidrógeno de alta-eficiencia. De hecho, la demanda de metales raros es uno de los desafíos para mantener el costo del uso del hidrógeno dentro de un rango asequible.
Los investigadores afirman que han descubierto que una clave para reducir la cantidad necesaria de platino en los electrodos es añadir cafeína. Estos dispositivos se vuelven más eficientes y, por tanto, más asequibles.
El estudio muestra que la actividad catalítica del cátodo de la pila de combustible se vuelve más eficaz cuando se utiliza una determinada cantidad de cafeína.
Para utilizar hidrógeno en uno de estos módulos, el gas se oxida en el ánodo, produciendo iones de hidrógeno y electrones. Los iones se mueven hacia el cátodo, mientras que los electrones viajan a través de un circuito externo, generando electricidad. En el cátodo, los iones y electrones se combinan con el oxígeno, produciendo agua-generalmente en forma de vapor.
En otras palabras, el agua tiene un impacto en el rendimiento de las pilas de combustible de hidrógeno, ya que reacciona con el platino, formando una capa de hidróxido de platino (PtOH) en el electrodo, lo que interfiere con la catálisis de la reacción de reducción de oxígeno (ORR) y reduce la eficiencia, dicen los investigadores.
Por lo tanto, se requiere una mayor carga de platino (mayor contenido de platino) para mantener la eficiencia dentro del dispositivo. Dado que el precio actual del platino está muy por encima de los 925 dólares por onza (en el momento de escribir este artículo), el uso de más platino fácilmente conduce a un aumento vertiginoso de los costos de fabricación del propio platino.
Sin embargo, los investigadores han descubierto que al agregar cafeína, la actividad ORR en los electrodos de platino se puede aumentar 11 veces, mejorando significativamente la eficiencia de la reacción. Esto puede reducir drásticamente la cantidad de platino necesaria para reacciones efectivas y reducir los costos de fabricación.
