Gli scienziati dell'Università di Leicester hanno sviluppato una tecnica rivoluzionaria che utilizza le onde sonore per riciclare i componenti delle celle a combustibile, affrontando la sfida delle 'sostanze chimiche eterne'. Questo metodo innovativo separa in modo efficiente i materiali di valore dalle celle a combustibile, impedendo alle sostanze chimiche dannose di inquinare l'ambiente. La ricerca, pubblicata su RSC Sustainability e Ultrasonic Sonochemistry, segna un significativo progresso nella tecnologia sostenibile.
La tecnica prevede l'utilizzo di ultrasuoni ad alta frequenza per separare le membrane rivestite di catalizzatore (CCM), che contengono metalli preziosi come il platino legati alle membrane PFAS. Immergendo le celle a combustibile in un solvente organico e applicando ultrasuoni ad alta potenza, i metalli preziosi possono essere separati dalle membrane PFAS in meno di un minuto. Questo processo crea bolle microscopiche che collassano sotto pressione, generando una forza sufficiente per separare i materiali senza la necessità di sostanze chimiche aggressive.
Questo sviluppo è uno sforzo collaborativo con Johnson Matthey, leader nelle tecnologie sostenibili. Ross Gordon, Principal Research Scientist di Johnson Matthey, ha salutato la tecnologia come un 'punto di svolta' per il riciclo delle celle a combustibile, sottolineando il suo potenziale per ridurre i costi dell'energia alimentata a idrogeno e promuovere una tecnologia più pulita. Con l'aumento della domanda di celle a combustibile a idrogeno, questa tecnica di riciclo apre la strada a soluzioni energetiche più ecologiche ed economiche.
La Royal Society of Chemistry ha anche sollecitato l'intervento del governo per ridurre i livelli di PFAS nelle forniture idriche del Regno Unito. Il nuovo metodo affronta le critiche sfide ambientali poste dai PFAS, noti per contaminare l'acqua potabile e avere gravi implicazioni per la salute.
Basandosi sul loro successo iniziale, il team ha introdotto un nuovo processo di riciclo continuo utilizzando un dispositivo chiamato sonotrodo a lama. Questo strumento utilizza ultrasuoni ad alta frequenza per separare gli strati delle celle a combustibile, creando minuscole bolle che scoppiano sotto pressione. Ciò consente di separare i metalli preziosi dalle membrane quasi istantaneamente, a temperatura ambiente. Il metodo è efficiente, sicuro per l'ambiente ed economicamente valido.
Il Dr. Jake Yang della School of Chemistry dell'Università di Leicester ha osservato che questa innovazione potrebbe aiutare a costruire un'economia circolare per i metalli del gruppo del platino, rendendo la tecnologia dell'energia a idrogeno più sostenibile e accessibile.
Questo articolo si basa sull'analisi del nostro autore di materiali tratti dalle seguenti risorse: RSC Sustainability, University of Leicester e Johnson Matthey.