Wissenschaftler der Universität Leicester haben eine bahnbrechende Technik entwickelt, die Schallwellen nutzt, um Brennstoffzellenkomponenten zu recyceln und so die Herausforderung der 'ewigen Chemikalien' anzugehen. Diese innovative Methode trennt wertvolle Materialien effizient aus Brennstoffzellen und verhindert, dass schädliche Chemikalien die Umwelt verschmutzen. Die Forschung, die in RSC Sustainability und Ultrasonic Sonochemistry veröffentlicht wurde, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der nachhaltigen Technologie dar.
Die Technik beinhaltet die Verwendung von Hochfrequenz-Ultraschall, um katalysatorbeschichtete Membranen (CCMs) zu trennen, die Edelmetalle wie Platin enthalten, die an PFAS-Membranen gebunden sind. Indem man die Brennstoffzellen in einem organischen Lösungsmittel einweicht und Hochleistungs-Ultraschall anwendet, können die Edelmetalle in weniger als einer Minute von den PFAS-Membranen getrennt werden. Dieser Prozess erzeugt mikroskopisch kleine Blasen, die unter Druck zusammenbrechen und genügend Kraft erzeugen, um die Materialien zu trennen, ohne dass aggressive Chemikalien erforderlich sind.
Diese Entwicklung ist eine Zusammenarbeit mit Johnson Matthey, einem führenden Unternehmen im Bereich nachhaltiger Technologien. Ross Gordon, Principal Research Scientist bei Johnson Matthey, bezeichnete die Technologie als 'Game-Changer' für das Brennstoffzellen-Recycling und betonte ihr Potenzial, die Kosten für wasserstoffbetriebene Energie zu senken und eine sauberere Technologie zu fördern. Da die Nachfrage nach Wasserstoff-Brennstoffzellen steigt, ebnet diese Recyclingtechnik den Weg für umweltfreundlichere und kostengünstigere Energielösungen.
Die Royal Society of Chemistry hat die Regierung außerdem dringend aufgefordert, die PFAS-Werte in der britischen Wasserversorgung zu senken. Die neue Methode geht die kritischen Umweltprobleme an, die durch PFAS verursacht werden, die bekanntermaßen das Trinkwasser verunreinigen und schwerwiegende gesundheitliche Auswirkungen haben.
Aufbauend auf ihrem anfänglichen Erfolg führte das Team ein neues kontinuierliches Recyclingverfahren mit einem Gerät namens Klingensonotrode ein. Dieses Werkzeug verwendet Hochfrequenz-Ultraschall, um die Schichten der Brennstoffzellen zu trennen und winzige Blasen zu erzeugen, die unter Druck platzen. Dadurch können die Edelmetalle fast augenblicklich bei Raumtemperatur von den Membranen getrennt werden. Die Methode ist effizient, umweltfreundlich und wirtschaftlich rentabel.
Dr. Jake Yang von der University of Leicester School of Chemistry merkte an, dass diese Innovation dazu beitragen könnte, eine Kreislaufwirtschaft für Platingruppenmetalle aufzubauen, wodurch die Wasserstoffenergietechnologie nachhaltiger und erschwinglicher wird.
Dieser Artikel basiert auf der Analyse unseres Autors von Materialien aus den folgenden Quellen: RSC Sustainability, University of Leicester und Johnson Matthey.