Tecniche di mappatura quantistica aprono la strada alle celle a combustibile
Presto saranno disponibili celle a combustibile più efficienti grazie a una ricerca svolta in Svezia dall'Istituto reale di tecnologia di Stoccolma (KTH), dall'Università di Uppsala e dall'Università di Linköping. Le celle a combustibile sono una priorità per la ricerca, in quanto sono in grado di convertire materie prime semplici - idrogeno e ossigeno - in elettricità, senza sottoprodotti inquinanti diversi dall'acqua. Il gruppo ha utilizzato la meccanica quantistica per esaminare il rapporto tra la struttura atomica e la capacità di condurre ioni di ossigeno. Si tratta di un aspetto importante, poiché l'efficienza delle celle a combustibile dipende dalla capacità dei materiali di trasportare ioni di ossigeno. Più rapido è il trasporto degli ioni, maggiore è l'efficienza della cella. Il documento elaborato dal gruppo, pubblicato negli atti della "National Academy of Sciences of America", dichiara che "i risultati rivelano una corrispondenza significativa tra le proprietà di vacanza a livello atomico e la conduttività ionica macroscopica". La ricerca del gruppo si è concentrata sul materiale ossido di cerio. L'efficienza di tale sostanza per la conduzione degli ioni di ossigeno è alterata dall'aggiunta di piccole quantità di agenti contaminanti, noti come sostanze dopanti. Alcune di tali sostanze dopanti possono aumentare enormemente l'efficienza del materiale. Invece del metodo di ricerca per tentativi ed errori, che è lento e costoso, il gruppo si è avvalso di tecniche di modellazione quantistica per testare rapidamente i materiali. "I metodi da noi usati per calcolare teoricamente la capacità di un elemento di condurre ioni ci consentono di testare molte più sostanze che in passato. Benché i calcoli richiedano molto tempo, è un metodo comunque più rapido ed economico rispetto all'esame di tutti questi materiali nella pratica", ha dichiarato David Andersson del KTH. Materiali più efficienti significano anche celle a combustibile che funzionano a temperature inferiori. Le celle attuali operano a circa 1.000 gradi centigradi. "Con materiali elettroliti diversi da quelli di oggi, la temperatura di esercizio e pertanto il costo dei materiali che circondano la cella potrebbero essere ridotti. Le temperature più basse consentirebbero anche la realizzazione di varianti portatili delle celle a combustibile", ha osservato David Andersson.
Paesi
Svezia