Forscher aus Japan haben herausgefunden, dass Koffein die Leistungsfähigkeit von Brennstoffzellen erhöhen kann. Denn durch die Zugabe sinkt der Materialeinsatz.
Für viele Menschen sind Kaffee und das darin enthaltene Koffein kaum noch wegzudenken. Denn es macht uns wach und wir fühlen uns energiegeladener. Forscher der Chiba Universität in Japan haben kürzlich entdeckt, dass das anscheinend nicht nur auf Menschen zutrifft.
Denn durch den Zusatz von Koffein zu Platin-Elektroden konnten sie die Effizienz von Brennstoffzellen erheblich erhöhen. Der Grund: Das Verfahren kann die Sauerstoffreduktionsreaktion verstärken und damit den Bedarf an Platin reduzieren. Folglich sinkt der Preise von Brennstoffzellen bei einer höheren Effizienz.
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Brennstoffzellen für eine nachhaltige Zukunft?
Die Weiterentwicklung von Brennstoffzellen in verschiedenen Bereichen, einschließlich Transport und Energieerzeugung, gilt als ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu nachhaltigen Energiequellen. Die Zellen bestehen aus einer Anode und einer Kathode und nutzen ein Elektrolyt für die Erzeugung von Energie. Sie wandeln chemische Energie eines Brennstoffs direkt in elektrische Energie um.
Die Forscher führen den Brennstoff dabei der Anode zu. Auf der Seite der Kathode steht ein Oxidationsmittel, etwas Sauerstoff aus der Luft, zur Verfügung. In einer Wasserstoff-Brennstoffzelle wird Wasserstoff an der Anode oxidiert. Das führt zu Wasserstoffionen und Elektronen. Die Ionen bewegen sich durch den Elektrolyt zur Kathode, während die Elektronen durch einen externen Stromkreis fließen. Das erzeugt elektrische Energie erzeugt.
Koffein steigert Leistung von Brennstoffzellen
Die Kathode verbindet Sauerstoff mit den Wasserstoffionen und Elektronen, was zu Wasser als einzigem Nebenprodukt führt. Das beeinflusst aber die Leistung der Brennstoffzelle. Denn das Wasser reagiert mit dem Platin-Katalysator und bildet eine Schicht aus Platinhydroxid auf der Elektrode, was zu Energieverlusten führt.
Um einen effizienten Betrieb aufrechtzuerhalten, benötigen Brennstoffzellen daher eine hohe Platin-Ladung, was die Kosten erheblich erhöht. Die japanischen Forscher hatten jedoch eine Idee und führten der Brennstoffzelle Koffein zu.
Das Ergebnis: Es steigert die Aktivität der Sauerstoffreduktionsreaktion auf bestimmten Platin-Elektroden. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, den Platinbedarf zu reduzieren und Brennstoffzellen erschwinglicher und effizienter zu machen. Die Methode hat offenbar auch das Potenzial, das Design von Brennstoffzellen zu optimieren und das Einsatzgebiet zu vergrößern.
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