Jak wykazali autorzy publikacji zamieszczonej w Communications Chemistry, kofeina zwiększa wydajność ogniw paliwowych. Dzieje się tak dzięki wzrostowi aktywności reakcji redukcji tlenu. Może to być bardzo istotnym wnioskiem w kontekście rozwoju technologii pozwalającej na przekształcanie energii chemicznej w elektryczną.
Czytaj też: W Warszawie będzie budynek, który sam sobie wytworzy prąd. Przełomowy projekt Polaków
Typowe ogniwo paliwowe składa się z anody oraz katody, między którymi umieszcza się elektrolit. Do anody trafia paliwo, natomiast do katody – utleniacz. Jeśli mowa o technologii wodorowej, to w procesie utleniania powstają jony wodoru i elektrony. Te pierwsze trafiają do katody przemieszczając się przez elektrolit, podczas gdy drugie podróżują w obwodzie zewnętrznym wytwarzając energię elektryczną.
W obrębie katody dochodzi do połączenia tlenu z jonami wodoru i elektronami, a produktem ubocznym całego procesu jest woda. Takie podejście może więc być wysoce ekologiczne i stanowić genialną alternatywę dla obecnie stosowanych paliw kopalnych. Oczywiście rzeczywistość jest nieco mniej optymistyczna, a na drodze do sukcesu stoją między innymi relatywnie wysokie koszty produkcji.
W toku prowadzonych obserwacji naukowcy doszli do wniosku, że kofeina ma korzystny wpływ na to, jak działają wodorowe ogniwa paliwowe
Za najnowszymi ustaleniami związanymi z wpływem kofeiny na ogniwa paliwowe stoją przedstawiciele Uniwersytetu Chiba. Skąd ich zainteresowanie tematem? Japońscy naukowcy próbowali znaleźć rozwiązanie problemu, jakim są rosnące straty energii wynikające z powstawania warstwy wodorotlenku platyny na elektrodzie, co stanowi pokłosie reakcji wody z katalizatorem.
Jako że do tej pory wyjściem z sytuacji było używanie platyny w dużych ilościach, to przekładało się to na wysokie koszty ogniw paliwowych. Japończycy twierdzą, iż wcale nie trzeba uciekać się do tak drastycznych środków. Ich zdaniem znacznie lepszym rozwiązaniem jest dodanie kofeiny, dzięki czemu będzie można ograniczyć zużycie platyny, a tym samym zmniejszyć koszty produkcji i eksploatacji wodorowych ogniw paliwowych.
Czytaj też: Silnik przyszłości przetestowany. DARPA zapowiada rewolucję
Jak wynika z przeprowadzonych obserwacji, aktywność reakcji ogniwa paliwowego wzrosła aż 11-krotnie przy użyciu kofeiny. Zdaniem członków zespołu badawczego adsorbuje się ona na powierzchni elektrody, dzięki czemu nie dochodzi do adsorpcji wodoru i powstawania wodorotlenku platyny na elektrodzie. Jednocześnie warto podkreślić, iż działanie kofeiny było zależne od orientacji atomów platyny na powierzchni elektrody.
Dostarczone informacje powinny odegrać bardzo ważną rolę w zastępowaniu paliw kopalnych bardziej ekologicznymi zamiennikami. Ogniwa paliwowe mogą przecież wytwarzać energię w bardzo różnych zastosowaniach, zapewniając wydajne, przyjazne dla środowiska a wkrótce może i tanie jej źródło. Dzięki zmniejszeniu kosztów tego typu urządzenia powinny zyskać popularność, na jaką zasługują.