Výskumníci na Leicesterskej univerzite dosiahli významný pokrok v recyklácii palivových článkov – zdokonalili postup efektívneho rozdeľovanie katalyzátorom pokrytých membrán (CCM) na cenné katalyzačné materiály a fluórované polymérové membrány. Podrobný technický popis procesu zverejnili žurnály RSC Sustainability a Ultrasonic Sonochemistry.
Fluórované polymérové membrány obsahujú tzv. večné chemikálie (perfluórované a polyfluórované alkylsulfonáty – PFAS). Táto skupina asi 4000 chemikálií spôsobuje vážne zdravotné problémy, napríklad ovplyvňuje odpoveď imunitného systému na očkovanie či hladinu cholesterolu v krvi a je spájaná aj s rôznymi druhmi rakoviny či obezitou. Označenie „večné chemikálie“ si látky získali, pretože sa z tela nevylučujú, ale sa v ňom hromadia. Britská Kráľovská chemická spoločnosť (Royal Society of Chemistry – RSC) preto vyzvala vládu na konkrétne kroky s cieľom znížiť úroveň PFAS vo vode.
Palivové články a elektrolyzéry (zariadenia na elektrolýzu) sú základnými kameňmi vodíkových palivových systémov používaných napríklad na pohon osobných i nákladných áut, autobusov či vlakov. Na ich výrobu sa používajú drahé kovy platinovej skupiny (okrem platiny napr. irídium alebo paládium). Silná adhézia (priľnavosť) medzi katalyzačnými vrstvami a membránami PFAS výrazne sťažovala ich recykláciu. Nová ultrazvuková technológia však túto prekážku prekonáva a prispieva k vytvoreniu obehovej ekonomiky, čím znižuje finančnú, surovinovú a environmentálnu náročnosť týchto súčastí systémov na využívanie čistej energie.
Technológia vedcov z Leicesterskej univerzity je škálovateľná, na efektívnu separáciu materiálov využíva kombináciu namáčania v organickom rozpúšťadle a pôsobenia ultrazvuku na vodu.
Ďalšia štúdia na základe tohto úspechu predstavila proces nepretržitej delaminácie. V rámci neho vznikajú bubliny, ktoré vplyvom vysokého tlaku praskajú. Rozklad membrán urýchľuje vysokofrekvenčný zvuk generovaný zákazkovo vyrobenou lopatkovou sonotródou (ultrazvuková sonda). Separácia katalyzátora tak pri izbovej teplote trvá iba niekoľko sekúnd, proces je udržateľný a ekonomicky schodný, čím otvára dvere širokému použitiu v praxi.
„Palivové články sú dlhodobo označované za prelomovú technológiu na získavanie čistej energie, no obmedzovala ju vysoká cena kovov platinovej skupiny. Ich obehová ekonomika túto prelomovú technológiu o krok približuje k jej uskutočneniu,“ uvádza Dr. Jake Yang z Leicesterskej univerzity.
Zdroj feed teraz.sk
