Koffein – ein neuer Treibstoff für unsere Autos?
Ein japanisches Forscherteam hat entdeckt, dass Koffein die Effizienz von Brennstoffzellen steigern und die Kosten durch weniger Platinbedarf senken könnte.
Ein japanisches Forscherteam hat eine erstaunliche Entdeckung gemacht, die Brennstoffzellen ressourcenschonender und günstiger machen könnte. Und das mit Koffein.
Ja, richtig gelesen. Der belebende Bestandteil Ihres morgendlichen Espressos – kann auch die Leistungsfähigkeit von Brennstoffzellen erhöhen.
Denn durch die Zugabe von Koffein zu den Elektroden einer Brennstoffzelle konnten das Forscherteam eine elfmal höhere Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) erzielen. Die ORR ist ein wichtiger Teil im Prozess der Energiegewinnung einer Brennstoffzelle.
Kosteneinsparung durch weniger Platin
Die Brennstoffzellentechnologie wird zunehmend als saubere und effiziente Alternative zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren angesehen.
Doch trotz ihrer vielen Vorteile ist sie in Herstellung und Betrieb noch relativ teuer. Einer der Gründe dafür ist die Notwendigkeit eines Platinkatalysators für den Betrieb der Zellen.
Platin ist ein Edelmetall, sehr teuer und nur begrenzt verfügbar. In diesem Zusammenhang erscheint die Wirkung von Koffeins vielversprechend, denn so könnte der Platinbedarf deutlich reduziert werden.
Wie funktioniert es?
In einer Wasserstoff-Brennstoffzelle findet an der Anode eine Oxidation statt, bei der Wasserstoffionen und Elektronen entstehen. Ionen wandern durch den Elektrolyten zum Kathodenpol, Elektronen fliessen über einen äusseren Stromkreis ab und es entsteht elektrischer Strom.
An der Kathode verbindet sich der Sauerstoff mit den Wasserstoffionen und Elektronen zu Wasser. Dabei reagiert es mit dem Platinkatalysator auf der Elektrode, bildet eine Schicht aus Platinhydroxid (PtOH), sodass die ORR-Effizienz gemindert wird.
Die Vorteile von Koffein in der Brennstoffzelle
Hier kommt jetzt das Koffein ins Spiel. Es adsorbiert auf der Platinoberfläche und verhindert sowohl die Adsorption von Wasserstoff als auch die Bildung von PtOH auf der Metalloberfläche.
Dadurch stehen mehr freie aktive Stellen für die ORR zur Verfügung, was letztendlich zu einer höheren Effizienz führt! Ein möglicher Nachteil dieser Technologie: Der Kaffee wird teurer!
