Wzbogacanie produkcji nadtlenku wodoru w ogniwach paliwowych
Nadtlenek wodoru, podobnie jak wodór, przechowuje energię chemiczną i, w momencie rozkładu na wodę i tlen, uwalnia ciepło. Jednakże produkcja nadtlenku wodoru za pośrednictwem procesu antrachinonowego wymaga ogromnych i kosztownych instalacji oraz konieczności poniesienia kosztów transportu, przez co jest to procedura nieekonomiczna. W celu rozwiązania tego problemu i zwiększenia dostępności nadtlenku wodoru na miejscu i na żądanie, powstał sfinansowany ze środków UE projekt "Nanostruktury do produkcji energii i związków chemicznych" (NENA), mający na celu zoptymalizowanie produkcji nadtlenku wodoru w ogniwach paliwowych. Jednym z celów projektu było opracowanie rozwiązań teoretycznych i z zakresu chemii obliczeniowej na potrzeby stworzenia materiałów elektrokatalitycznych w nanoskali i nadtlenku wodoru oraz epitlenków w ogniwie paliwowym, korzystając z nanocząsteczek różnych materiałów. Przede wszystkim naukowcy zbadali mechanizmy obniżania energii potrzebnej do aktywacji reakcji utleniania nadtlenku wodoru. Zgodnie z tym modelem metale platynowe są dobrymi katalizatorami z uwagi na ich wysoki potencjał elektrochemiczny – określany również jako poziom Fermiego. Z tego samego powodu nikiel i kobalt uznano za złe katalizatory. W wyniku badań nad mechanizmami redukcji tlenu i wykorzystania różnych tlenków oraz metali w charakterze elektrokatalizatorów, produkcja nadtlenku wodoru z pojedynczego ogniwa osiągnęła stężenie 8%, co jest wartością znacznie wyższą niż dotychczasowe osiągnięcia. Projekt NENA udowodnił, iż produkcja nadtlenku wodoru z wykorzystaniem reakcji elektrochemicznych tlenu i wodoru w ogniwie paliwowym jest możliwa. Jest to technologia, którą można wdrożyć na skalę przemysłową na przestrzeni kolejnych kilku lat. Nowy proces może przyczynić się do znacznej redukcji kosztów produkcji nadtlenku wodoru i zapewnić możliwości lokalnego generowania z użyciem zasobów odnawialnych. Co więcej, dzięki wynikom projektu otwierają się możliwości nowego podejścia do przemysłowej produkcji związków chemicznych, których synteza wiąże się ze zmianą stanu utleniania.
