Wetenschappers van de Universiteit van Leicester hebben een baanbrekende techniek ontwikkeld waarbij geluidsgolven worden gebruikt om brandstofcelcomponenten te recyclen, waarmee de uitdaging van 'eeuwige chemicaliën' wordt aangegaan. Deze innovatieve methode scheidt efficiënt waardevolle materialen van brandstofcellen, waardoor wordt voorkomen dat schadelijke chemicaliën het milieu vervuilen. Het onderzoek, gepubliceerd in RSC Sustainability en Ultrasonic Sonochemistry, markeert een belangrijke vooruitgang in duurzame technologie.
De techniek omvat het gebruik van hoogfrequente ultrageluid om katalysator-gecoate membranen (CCM's) te scheiden, die edelmetalen zoals platina bevatten die gebonden zijn aan PFAS-membranen. Door de brandstofcellen in een organisch oplosmiddel te weken en krachtige ultrageluid toe te passen, kunnen de edelmetalen in minder dan een minuut van de PFAS-membranen worden gescheiden. Dit proces creëert microscopisch kleine bubbels die onder druk instorten, waardoor er voldoende kracht wordt gegenereerd om de materialen uit elkaar te halen zonder dat er agressieve chemicaliën nodig zijn.
Deze ontwikkeling is een samenwerking met Johnson Matthey, een leider in duurzame technologieën. Ross Gordon, Principal Research Scientist bij Johnson Matthey, prees de technologie als een 'game-changer' voor de recycling van brandstofcellen, en benadrukte het potentieel om de kosten van waterstofenergie te verlagen en schonere technologie te bevorderen. Naarmate de vraag naar waterstofbrandstofcellen toeneemt, effent deze recyclingtechniek de weg voor groenere en kosteneffectievere energieoplossingen.
De Royal Society of Chemistry heeft ook aangedrongen op overheidsingrijpen om de PFAS-niveaus in de Britse watervoorziening te verlagen. De nieuwe methode pakt kritieke milieu-uitdagingen aan die worden veroorzaakt door PFAS, waarvan bekend is dat ze drinkwater verontreinigen en ernstige gevolgen voor de gezondheid hebben.
Voortbouwend op hun eerste succes introduceerde het team een nieuw continu recyclingproces met behulp van een apparaat dat een bladsontrode wordt genoemd. Dit hulpmiddel gebruikt hoogfrequente ultrageluid om de lagen van de brandstofcellen uit elkaar te pellen, waardoor kleine bubbels ontstaan die onder druk barsten. Hierdoor kunnen de edelmetalen bijna onmiddellijk, bij kamertemperatuur, van de membranen worden gescheiden. De methode is efficiënt, milieuvriendelijk en economisch levensvatbaar.
Dr. Jake Yang van de University of Leicester School of Chemistry merkte op dat deze innovatie zou kunnen helpen bij het opbouwen van een circulaire economie voor platinagroepmetalen, waardoor waterstofenergietechnologie duurzamer en betaalbaarder wordt.
Dit artikel is gebaseerd op de analyse van onze auteur van materialen afkomstig van de volgende bronnen: RSC Sustainability, University of Leicester en Johnson Matthey.