La curcumina aumentó 100 veces la eficiencia energética de una pila de combustible

Químicos de la Universidad Sri Sathya Sai de la India y de la Universidad Americana de Clemson utilizaron

nanopartículas de oro como catalizadorpila de combustible. Sin embargo, en lugar de las estructuras organometálicas tradicionales utilizadas para depositar metales preciosos en la superficie del electrodo, los científicos utilizaron curcumina. 

Los investigadores señalan que gracias al exclusivoEsta sustancia estabilizó partículas de oro de aproximadamente 2 nm de tamaño, formando una red porosa a su alrededor. Según los autores del trabajo, para la deposición electrolítica se necesitaba una corriente cien veces menor que antes.

Los investigadores notan una alta estabilidad(más de 200 ciclos de electrooxidación), facilidad de transferencia de electrones y alta actividad catalítica de la pila de combustible que desarrollaron. Además, el electrodo mostró una baja energía de activación en la electrooxidación tanto de etanol como de alcoholes metílicos.

Los científicos agregan que sin el recubrimiento de curcumina, las nanopartículas de oro se vuelven más gruesas, lo que reduce el área de superficie expuesta a la reacción química.

Sin esa capa de curcuminael rendimiento será pobre. Necesitamos este recubrimiento para estabilizar las partículas y crear un ambiente poroso a su alrededor, después de lo cual el oro hace un gran trabajo al oxidar el alcohol.

Apparao Rao, coautor del estudio, profesor de física y director del Instituto de Nanomateriales de la Universidad de Clemson

Fuente: Sai Prasad Nayak et al., Nano Energy

Las pilas de combustible generan electricidad enel resultado de una reacción química, no de la combustión. Hoy en día se utilizan en muchas industrias, como vehículos, dispositivos electrónicos portátiles y sistemas de energía de respaldo.

Las pilas de combustible de hidrógeno son muy eficientes yno producen gases de efecto invernadero. Sin embargo, como señalan los investigadores, producir hidrógeno requiere energía, es costoso y tiene un impacto ambiental. Además, el hidrógeno utilizado en las pilas de combustible es un gas comprimido, lo que genera desafíos de almacenamiento y transporte.

Una posible alternativa es utilizaralcohol. El etanol, derivado del maíz u otros alimentos agrícolas, es más seguro y más fácil de transportar que el hidrógeno porque es líquido. Para crear celdas de combustible de alcohol, por regla general, se usa platino, enfatizan los científicos. Pero es bastante caro y es muy atacado por los subproductos de la reacción química, como el dióxido de carbono.

“De todos los catalizadores para la oxidación de alcohol en un ambiente alcalino, el que hemos creado es el mejor hasta la fecha”, señala Rao.

Los investigadores creen que el creado por ellosPuede haber otras aplicaciones del método, por ejemplo, como sensor o supercondensador. Ahora los científicos están probando su electrodo para diagnosticar cambios en los niveles de dopamina en la orina.

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