Dette er ikke første gang spinat gjør en vitenskapelig gjesteopptreden, for eksempel ble grønnsaken brukt i en studie i 2014 for å lage elektroder for kondensatorer. Nå er det institutt for kjemi ved American University i Washington DC som har undersøkt om spinat kan øke ytelsen til brenselceller.
Teamet har brukt vanlig spinat fra matbutikken for å lage en karbonrik katalysator som kan brukes i brenselceller og metall-luftbatterier. Ikke bare er deres teknologi i stand til å erstatte platinakatalysatorer, men spinat gjør faktisk brenselceller mer effektive enn dyre edle metaller. Det rapporterer IEEE Spectrum.
Jern og nitrogen
Andre forskere har jaktet på en karbonbasert katalysator basert på biomasse, men resultatene har vært dårlige – det har vist seg vanskelig å fremstille materialet giftfritt og til en rimelig pris.
Spinat er rik på jern og nitrogen, to stoffer som er essensielle for såkalte ORR (oksygenreduksjonsreaksjoner). American Universitys teknologi gir effektiv oksygenreduksjon, som er en av to viktige reaksjoner i brenselcellen. Noe nitrogen forsvinner i forprosessen, så forskerne tilfører derfor en mindre mengde av stoffet.
For å tilberede spinaten starter man med friske blader som er knust til en juice. Den er frysetørket og malt til et pulver. Melamin blandes inn for å hjelpe nitrogenet. Deretter tilsettes salter i form av natriumklorid og kaliumklorid, hvis oppgave er å skape porer som øker den reaktive overflaten. Deretter fremstilles et nanolag av spinat-melamin-salt-kompositt ved pyrolyse. De tørrdestilleres i flere omganger ved 900° C.
«Bør være veldig forsiktig»
Neste trinn for teamet er en komplett prototype. Forskerne sier at produksjonsprosessen for nano-lagene kan effektiviseres, og jo bedre porer man kan lage – jo raskere og mer effektiv blir reaksjonen. Imidlertid tar forskerne forbehold om at deres eget arbeid bare viser ett prinsipp.
– Vi bør være veldig forsiktige når vi snakker om praktisk anvendelse, fordi noe som fungerer utmerket under laboratorieforhold, kan vise seg å være en større utfordring når vi implementerer det i en virkelig enhet, sier Shouzhong Zou, som leder teamet ved American Universitys kjemiske institutt, til IEEE Spectrum.
Forskernes arbeid er publisert i ACS Publications.
Artikkelen ble først publisert av NyTeknik.
