Brennstoffzellen auf Koffein: Effizienz wird um das 11-fache erhöht
Japanische Forscher:innen fanden heraus, dass nicht nur Menschen gegebenenfalls von einer Koffeinzufuhr profitieren können. Auch bei Brennstoffzellen zeigt die Substanz positive Effekte und sorgt für eine deutliche Steigerung der Effizienz sowie eine leichte Senkung der Kosten.
Platin als Katalysator
Brennstoffzellen erzeugen Strom durch die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff. Dabei kommt oft Platin als Katalysator zum Einsatz, sodass die Reaktion schneller abläuft und mehr Strom erzeugt wird. Jedoch reagiert auch das bei der Reaktion entstehende Wasser ungewollt mit dem Platin, wodurch a der Platinelektrode eine Schicht Platinhydroxid entsteht. Dies führt dazu, dass die katalytische Wirkung des Platins abnimmt.
Als Folge nimmt die Effizienz der Brennstoffzelle ab. Es ist deshalb gängige Praxis, mehr Platin zu verwenden als theoretisch nötig wäre, um die Effizienz der Zelle über einem bestimmten Wert zu halten. Allerdings ist Platin ein sehr teurer Rohstoff.
Koffein schützt Platinelektrode
Forscher:innen der japanischen Universität Chiba haben an dieser Stelle angesetzt und die Effizienz von Brennstoffzellen zu steigern. Dabei kommt Koffein zum Einsatz. Die Wissenschaftler:innen tauchten die Platinelektrode in einen koffeinhaltigen Elektrolyten. So wird die Elektrode vor dem Wasser geschützt, was die Bildung einer Platinhydroxidschicht verhindert. Im Experiment konnte das Team eine Verbesserung der Reaktivität in Abhängigkeit von der Koffeinkonzentration feststellen.
Der Studie der Forscher:innen zufolge ist die Wirksamkeit des Koffeins davon abhängig, wie die Platinatome auf der Oberfläche der Elektrode ausgerichtet sind. Denn bei einer der untersuchten Elektroden waren die Atome abweichend angeordnet, was dazu führte, dass das Koffein keine Wirkung zeigte und die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff wie in Brennstoffzellen ohne Koffein ablief.
Praxistest steht noch aus
Die Entdeckung des Teams könnte zur Entwicklung effizienterer und günstigerer Brennstoffzellen beitragen. Allerdings steht bisher noch in den Sternen, wann entsprechende Zellen marktreif sein könnten.
Die positiven Auswirkungen des Koffeins auf die Effizienz der Brennstoffzellen konnte bisher nur im Labor nachgewiesen werden. Ein Praxistest steht bisher noch aus. Ob die Methode überhaupt in der Praxis eingesetzt werden kann, wird sich also noch herausstellen müssen.
