Avanço em célula a combustível pode suprir demanda de energia de data centers
O avanço de uma nova estrutura de carbono para catalisadores de células a combustível promete aumentar a eficiência e a durabilidade desses sistemas, fundamentais para o fornecimento de energia em data centers e outras aplicações de alta demanda. Pesquisadores liderados pela Escola de Engenharia McKelvey, da Universidade de Washington em St. Louis, desenvolveram um suporte de carbono poroso com nanoestruturas radiais que permite a formação de nanopartículas de platina-cobalto altamente ordenadas e estáveis, mesmo após exposição a temperaturas elevadas.
O principal desafio técnico das células a combustível está em maximizar a atividade catalítica e a estabilidade, utilizando quantidades mínimas de platina, um metal caro e escasso. Tradicionalmente, a redução do tamanho das partículas de platina aumenta a superfície reativa, mas compromete a estabilidade, pois as nanopartículas tendem a se aglomerar e crescer durante o uso, reduzindo o desempenho ao longo do tempo.
A inovação apresentada pela equipe foi criar canais de carbono que mantêm as nanopartículas de platina-cobalto menores que 5 nanômetros, mesmo após tratamento térmico a 1000°C, o que garante uma estrutura atômica altamente ordenada sem sacrificar a distribuição uniforme das partículas. Em testes práticos, o novo material manteve 85% de sua performance após 150 mil ciclos de tensão severa, o que equivale a cerca de 25 mil horas de operação, superando os limites tradicionais entre atividade e durabilidade.
Além de estabilizar os catalisadores, a arquitetura aberta dos canais de carbono facilita o transporte de íons, oxigênio e água no eletrodo, otimizando o desempenho da célula a combustível. Caso o desenvolvimento avance em parceria com a indústria, a tecnologia pode viabilizar a geração direta de eletricidade a partir de hidrogênio em data centers, reduzindo a pressão sobre a rede elétrica e abrindo caminho para soluções energéticas mais sustentáveis e eficientes em larga escala.
Fonte original: www.sciencedaily.com
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Resumo editorial criado automaticamente pela Eletrônica Americana com base em fontes internacionais públicas, com finalidade informativa.
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