Des scientifiques de l'Université de Surrey ont produit des électrocatalyseurs non métalliques pour les piles à combustible qui pourraient ouvrir la voie à la production de produits à faible coût, production d'énergie respectueuse de l'environnement.

Dans une étude publiée dans le Journal des sources d'énergie , l'équipe de Surrey a travaillé avec des collègues de l'Université Queen Mary de Londres pour créer des électrocatalyseurs à faible coût à base de carbone pour les piles à combustible à membrane échangeuse d'anions. Le catalyseur a permis d'atteindre une densité de puissance de 703 watts par centimètre carré (mW cm ^-2 ) des piles à combustible - cela se compare à une performance de seulement 50 mW cm ^-2 d'études antérieures dans ce domaine.

Les catalyseurs ont été fabriqués en utilisant un matériau d'argile bon marché appelé Halloysite comme gabarit, l'urée comme source d'azote et le furfural (un produit chimique organique qui peut être produit à partir de l'avoine, son de blé ou sciure de bois) comme source de carbone. Celui-ci a ensuite été transformé en une fine poudre noire et utilisé comme électrocatalyseur au carbone dopé à l'azote.

Le projet a été soutenu par le SUPERGEN Hydrogen and Fuel Cell Hub du Conseil de recherches en génie et en sciences physiques.

Les piles à combustible sont actuellement utilisées comme technologie énergétique à faible émission de carbone pour la production d'électricité dans les transports et les applications stationnaires, mais l'utilisation de catalyseurs à base de métaux précieux, surtout le platine, rend la technologie chère et moins durable.

Dr Qiong Cai, Maître de conférences à l'Université de Surrey, a déclaré :« Nous sommes ravis des résultats de nos électrocatalyseurs non métalliques, ce qui montre ce qui peut être réalisé avec de tels matériaux carbonés à faible coût. Nous n'avons pu y parvenir que via des collaborations avec le professeur Magdalena Titirici (professeur en chimie des matériaux durables à QMUL) qui a fourni des conseils en synthèse de matériaux, et l'équipe du professeur John Varcoe (professeur de chimie des matériaux à l'Université de Surrey) qui a fourni les membranes échangeuses d'anions et les ionomères hautes performances et a soutenu le test de ces matériaux dans les piles à combustible à membrane échangeuse d'anions.

"Nous pensons qu'il reste encore du travail à faire, mais nos travaux démontrent que les catalyseurs à faible coût peuvent donner des performances élevées dans les piles à combustible et peuvent aider à réduire l'impact du changement climatique sur notre planète."