La curcumina ha aumentato di 100 volte l'efficienza energetica di una cella a combustibile

Lo hanno utilizzato i chimici dell’Università Sri Sathya Sai in India e dell’Università americana di Clemson

nanoparticelle d'oro come catalizzatorecella a combustibile. Tuttavia, invece delle tradizionali strutture metallo-organiche utilizzate per depositare il metallo prezioso sulla superficie dell’elettrodo, gli scienziati hanno utilizzato la curcumina.

I ricercatori notano che grazie all'unicostruttura, questa sostanza ha stabilizzato particelle d'oro di circa 2 nm di dimensione, formando una rete porosa attorno ad esse. Secondo gli autori del lavoro, la deposizione elettrolitica richiedeva una corrente cento volte inferiore rispetto a prima.

I ricercatori notano un'elevata stabilità(più di 200 cicli di elettro-ossidazione), facilità di trasferimento di elettroni ed elevata attività catalitica della cella a combustibile da loro sviluppata. Inoltre, l'elettrodo ha mostrato una bassa energia di attivazione nell'elettroossidazione sia dell'etanolo che degli alcoli metilici.

Gli scienziati aggiungono che senza il rivestimento di curcumina, le nanoparticelle d'oro si ingrossano, riducendo la superficie esposta alla reazione chimica.

Senza quel rivestimento di curcuminale prestazioni saranno scarse. Abbiamo bisogno di questo rivestimento per stabilizzare le particelle e creare un ambiente poroso intorno a loro, dopodiché l'oro fa un ottimo lavoro ossidando l'alcol.

Apparao Rao, coautore dello studio, professore di fisica e direttore del Nanomaterials Institute presso la Clemson University

Fonte: Sai Prasad Nayak et al., Nano Energy

Le celle a combustibile generano elettricitàil risultato di una reazione chimica, non di combustione. Oggi sono utilizzati in molti settori, come veicoli, dispositivi elettronici portatili e sistemi di alimentazione di backup.

Le celle a combustibile a idrogeno sono molto efficienti enon producono gas serra. Tuttavia, come notano i ricercatori, produrre idrogeno richiede energia, costi e ha un impatto ambientale. Inoltre, l'idrogeno utilizzato nelle celle a combustibile è un gas compresso, il che crea sfide di stoccaggio e trasporto. 

Una possibile alternativa è utilizzarealcol. L'etanolo, derivato dal mais o da altri mangimi agricoli, è più sicuro e più facile da trasportare dell'idrogeno perché è liquido. Per creare celle a combustibile ad alcol, di norma, viene utilizzato il platino, sottolineano gli scienziati. Ma è piuttosto costoso ed è pesantemente attaccato dai sottoprodotti della reazione chimica, come l'anidride carbonica.

"Di tutti i catalizzatori per l'ossidazione dell'alcol in un ambiente alcalino, quello che abbiamo creato è il migliore fino ad oggi", osserva Rao.

I ricercatori ritengono che il creato da loroPotrebbero esserci altre applicazioni del metodo, ad esempio come sensore o supercondensatore. Ora gli scienziati stanno testando il loro elettrodo per diagnosticare i cambiamenti nei livelli di dopamina nelle urine.

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