Les piles à combustible à hydrogène peuvent atteindre une efficacité plus élevée avec une certaine dose de caféine ne sont pas les seules à pouvoir améliorer les performances grâce à la consommation de caféine.
De nouvelles recherches suggèrent que l’ajout de caféine aux piles à combustible à hydrogène peut améliorer leur efficacité et réduire la demande de platine dans les électrodes. Le platine est un métal cher et rare, donc réduire ses besoins peut réduire les coûts globaux.
Des chercheurs japonais affirment que des réductions de coûts significatives peuvent être obtenues lorsque la quantité de platine nécessaire à la production de piles à combustible à hydrogène à haut rendement-est réduite. En fait, la demande de métaux rares est l’un des défis à relever pour maintenir le coût de l’utilisation de l’hydrogène dans une fourchette abordable.
Les chercheurs déclarent avoir découvert qu’un moyen de réduire la quantité requise de platine dans les électrodes consiste à ajouter de la caféine. Ces appareils deviennent plus efficaces et donc plus abordables.
L’étude montre que l’activité catalytique de la cathode de la pile à combustible devient plus efficace lorsqu’une certaine quantité de caféine est utilisée.
Pour utiliser l'hydrogène dans l'un de ces modules, le gaz subit une oxydation à l'anode, produisant des ions hydrogène et des électrons. Les ions se déplacent vers la cathode, tandis que les électrons voyagent à travers un circuit externe, générant de l'électricité. À la cathode, les ions et les électrons se combinent avec l'oxygène, produisant de l'eau-généralement sous forme de vapeur.
En d’autres termes, l’eau a un impact sur les performances des piles à combustible à hydrogène car elle réagit avec le platine, formant une couche d’hydroxyde de platine (PtOH) sur l’électrode, qui interfère avec la catalyse de la réaction de réduction de l’oxygène (ORR) et réduit l’efficacité, disent les chercheurs.
Par conséquent, une charge plus élevée en platine (teneur en platine plus élevée) est nécessaire pour maintenir l’efficacité du dispositif. Étant donné que le prix actuel du platine est bien supérieur à 925 dollars l’once (au moment de la rédaction de cet article), l’utilisation de davantage de platine entraîne facilement une montée en flèche des coûts de fabrication du platine lui-même.
Cependant, les chercheurs ont découvert qu'en ajoutant de la caféine, l'activité ORR dans les électrodes de platine peut être multipliée par 11, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la réaction. Cela peut réduire considérablement la quantité de platine requise pour des réactions efficaces et réduire les coûts de fabrication.
