بهعنوان جایگزینی برای احتراق سوختهای فسیلی، سلولهای سوختی هیدروژنی پتانسیل بسیار بالایی دارند. اما مدیریت آنها بهطور berنامآوری دشوار و پرهزینه است، که تا حد زیادی توضیح میدهد چرا هنوز همهجا (یا حتی تقریباً هیچجا) شاهد استفاده گسترده از آنها نیستیم—جز چند پروژه محدود که صرفاً در حال «بررسی» کارایی آنها هستند. با این حال، این وضعیت ممکن است بهزودی تغییر کند.
در مقالهای که ۸ اوت در مجله Nature Materials منتشر شد، پژوهشگران از توسعه نوع جدیدی از سلول سوختی اکسید جامد (SOFC) خبر دادند که یکی از مشکلات اساسی این دستگاهها را برطرف میکند: دمـا. سلولهای سوختی هیدروژنی—نوعی SOFC—هیدروژن گازی را مستقیماً به انرژی و آب تبدیل میکنند. این فرایند، در عین کارایی بالا و دوام زیاد، به دمای عملیاتی فوقالعاده بالا در محدوده ۷۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد (معادل ۱,۲۹۲ تا ۱,۴۷۲ درجه فارنهایت) نیاز دارد.
با این حال، سلول جدید تنها در ۳۰۰ درجه سانتیگراد (۵۷۲ درجه فارنهایت) کار میکند—کمتر از نصف دمای لازم در مدلهای پیشین. «یوشیهیرو یامازاکی»، نویسنده ارشد مطالعه و مهندس مواد در دانشگاه کیوشو ژاپن، در بیانیهای گفت «کاهش دمای عملیاتی به ۳۰۰ درجه سانتیگراد، هزینه مواد را بهطور چشمگیری کاهش میدهد و راه را برای سیستمهای مصرفی هموار میکند» .
تیم پژوهشی بهطور خاص بر مهندسی مجدد الکترولیت متمرکز شد—یک لایه سرامیکی متشکل از ساختارهای اتمی متفاوت که در یک شبکه بلوری آرایش یافتهاند. در سلولهای سوختی هیدروژنی، یونهای هیدروژن با بار مثبت (پروتونها) از میان این مسیرهای بلوری عبور میکنند تا هیدروژن گازی را به انرژی و آب تبدیل کنند. معمولاً سلول باید در دمای بسیار بالا کار کند تا این فرایند ممکن شود، اما پژوهشگران تلاش کردند با استفاده از دوپانتهای شیمیایی—مواد افزودنی که خواص فیزیکی یک ماده را تغییر میدهند—در ترکیب با یک اکسید بلوری مناسب، این نیاز به دمای بالا را دور بزنند.
