Uma jovem empresa de Chicago, a Celadyne, levantou fundos para produzir membranas de troca de prótons que inventou para células a combustível de hidrogênio e eletrolisadores. Diz-se que a membrana revestida com nanopartículas melhora a eficiência das células de combustível e dos eletrolisadores em 15-20%. Graças à nova membrana, o combustível de hidrogénio tornar-se-á competitivo com os combustíveis fósseis numa série de aplicações, o que é valioso por si só.
Amostra de membrana com nanocoating. Fonte da imagem: Celadyne
A produção de hidrogênio por eletrólise a partir de corrente elétrica a partir da água com separação em hidrogênio e oxigênio, bem como o processo inverso – o funcionamento de uma célula combustível de hidrogênio com produção de eletricidade no processo de combinação de hidrogênio com oxigênio, de fato, em ambos os casos, utiliza a mesma membrana de troca de prótons. A membrana deve separar de forma confiável os reagentes, hidrogênio e oxigênio, para os quais é bastante espessa. Neste caso, o isolamento completo não pode ser alcançado, e a penetração do hidrogênio através da membrana reduz a vida útil da célula, assim como do eletrolisador.
Celadyne testou um revestimento de nanocristais de óxido de titânio para uma membrana de troca de prótons. Segundo ela, a solução proposta protege de forma confiável contra a passagem do hidrogênio por uma membrana ainda de pequena espessura. A produção de uma membrana revestida requer apenas uma nova etapa a ser adicionada ao processo rolo a rolo convencional para membranas avançadas de células de combustível. A implementação de um novo processo tecnológico não será difícil e ajudará a aumentar tanto a durabilidade das células de combustível e dos eletrolisadores, como a eficiência de um e de outro.
A Celadyne manteve discussões com vários fabricantes de automóveis, incluindo a Toyota, bem como com várias empresas de serviços públicos no setor energético dos EUA. Ela concordou em fornecer-lhes suas membranas de troca de prótons para estudo. A Celadyne também conseguiu atrair investimentos no valor de US$ 4,5 milhões da Dynamo Ventures e Maniv com a participação da EPS Ventures. Esse dinheiro será usado para lançar a produção em massa de novas membranas que serão enviadas aos fabricantes interessados.
Mesmo num futuro próximo, graças às membranas nanorrevestidas, a produção de cada kg de hidrogénio pode ser reduzida para 1 dólar, embora nos Estados Unidos considerem um sucesso reduzir o custo da produção de hidrogénio para até 3 dólares por kg. Com o custo-alvo declarado para a produção de hidrogénio, será capaz de competir com os combustíveis fósseis em algumas áreas, acredita Celadyne.