Des chercheurs de l'Université d'Aberdeen ont découvert une nouvelle famille de composés chimiques qui pourraient révolutionner la technologie des piles à combustible et aider à réduire les émissions mondiales de carbone.

Décrit comme l'équivalent de découvrir « une aiguille dans une botte de foin, " les composés chimiques - connus collectivement sous le nom de " pérovskites hexagonales " - pourraient être la clé pour libérer le potentiel des piles à combustible en céramique.

Les piles à combustible en céramique sont des dispositifs très efficaces qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique et produisent de très faibles émissions si elles sont alimentées à l'hydrogène, fournir une alternative propre aux combustibles fossiles.

Un autre avantage des piles à combustible céramiques est qu'elles peuvent également utiliser des combustibles hydrocarbonés tels que le méthane, ce qui signifie qu'ils peuvent agir comme une technologie « de transition », ce qui est un atout important en termes de transition des hydrocarbures vers des sources d'énergie plus propres.

Ils peuvent être utilisés pour alimenter des voitures et des maisons, mais la température élevée de fonctionnement entraîne une courte durée de vie. L'abaissement de la température de travail est essentiel pour un fonctionnement à long terme, stabilité, sécurité et coût.

Des scientifiques de l'Université d'Aberdeen étudient le potentiel d'un nouveau composé qui pourrait surmonter ces problèmes depuis plusieurs années, et la découverte d'un nouveau composé chimique, qui présente une conductivité élevée à des températures plus basses, marque une percée majeure.

Les résultats de leurs recherches sont révélés dans un article intitulé "Haute conductivité ionique et protonique dans une perovskite hexagonale désordonnée, " qui est publié aujourd'hui dans la revue Matériaux naturels .

Professeur Abbie McLaughlin, Directeur de recherche au Département de chimie de l'Université, dirigé l'étude.

Elle a expliqué :« Les piles à combustible en céramique sont très efficaces, mais le problème est qu'ils fonctionnent à des températures très élevées, au-dessus de 800°C. De ce fait, ils ont une courte durée de vie et utilisent des composants coûteux.

« Depuis un certain nombre d'années, nous recherchons des composés qui pourraient surmonter ces problèmes dans la famille des pérovskites hexagonales relativement inexplorée, mais il y a des caractéristiques chimiques spécifiques requises qui sont difficiles à trouver en combinaison. Par exemple, vous avez besoin d'un composé chimique avec une très faible conductivité électronique qui est stable à la fois dans les environnements d'hydrogène et d'oxygène de la pile à combustible.

"Ce que nous avons découvert ici, c'est un conducteur double proton et ion oxyde qui fonctionnera avec succès à une température plus basse - environ 500 °C - ce qui résout ces problèmes. On pourrait dire que nous avons trouvé l'aiguille dans une botte de foin qui peut déverrouiller le plein potentiel de cette technologie."